Text
                    С. Г. ЕВСИОВИЧ, С. И. ЖУРАВЛЕВ
ОБОГАЩЕНИЕ
МАГНЕТИТОВЫХ РУД
ИЗДАТЕЛЬСТВО «НЕДРА»
МОСКВА 1972

УДК 622.7 : 622.341.1 Обогащение магнетитовых руд. ЕВСИОВИЧ С. Г., ЖУРАВ- ЛЕВ С. И. М., изд-во «Недра», 1972. стр. 392. Приведены месторождения магнетитовых руд Советского Союза; их вещественный состав и исследования на обогатимость. Описано современное состояние технологии обогащения маг- нетитовых руд на действующих и проектируемых отечественных и зарубежных фабриках, приведены результаты промышленных испытаний обогащения магнетитовых руд с применением бесша- рового измельчения. Показаны основные направления и перспективы развития технологии обогащения магнетитовых руд и принципы техноло- гической классификации. Таблиц 90, иллюстраций 101, список литературы — 101 назва- ние. 3-7—4 266-71
ВВЕДЕНИЕ В настоящее время все более вовлекаются в переработку бедные магнетитовые руды. Для их обогащения расширяются действу- ющие и проектируются новые обогатительные фабрики. Железные концентраты, получаемые из бедных магнетитовых руд, являются -высококачественным железорудным сырьем для черной металлургии. В процессе эксплуатации магнитообогатительных фабрик полу- чен значительный и ценный опыт, который может быть использован для дальнейшего улучшения работы действующих фабрик, проекти- рования и строительства новых. Накоплен обширный материал по исследованию вещественного состава и обогатимости магнетитовых руд и разработке более совер- шенной технологии обогащения, позволяющей улучшить качество железных концентратов до экономически целесообразного предела. В настоящей книге освещены материалы исследований и опыт обогащения магнетитовых железных руд. В книге описаны основные месторождения магнетитовых руд Советского Союза, их вещественный состав, текстурно-структурные и другие особенности, имеющие значение для обогащения, дана клас- сификация руд тех месторождений, где это представлялось возмож- ным сделать, указаны запасы руд. Совокупность этих сведений по- зволяет оценить перспективность месторождений и железорудных районов и их способность обеспечить деятельность и развитие горнообогатительной промышленности и черной металлургии. Исследования на обогатимость магнетитовых руд определяют сырьевую базу развития черной металлургии и возможность совер- шенствования технологии обогащения на действующих и проекти- руемых фабриках. В разделе магнйтообогатительных фабрик описаны технология обогащения, обогатительное оборудование, технологические и тех- нико-экономические показатели работы фабрик, пути дальнейшего совершенствования технологии обогащения. В описании работы зарубежных фабрик представлен материал, позволяющий использовать опыт их работы. 3
При составлении книги использованы опыт работы и исследова- ния обогатимости магнетитовых руд институтов: Механобр, Меха- нобрчермет, Уралмеханобр, НИИКМА, ЦНИИЧЕРМЕТ, Днепро- петровского горного, Криворожского горнорудного, НИГРИ (Кри- вой Рог), Института горючих ископаемых, Кольского филиала Академии наук СССР, Сибэлектростали, ВОСТНИГРИ, Гипро- руды (Ленинград), Южгипроруды, Центрогипроруды, рудоиспыта- тельных станций и производственников обогатителей горнообога- тительных комбинатов, чьи труды послужили основой для созда- ния книги. Авторы выражают глубокую признательность работникам этих предприятий и институтов за полезные советы, указания и помощь.
РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙ МЕСТОРОЖДЕНИЯ МАГНЕТИТОВЫХ РУД И ИССЛЕДОВАНИЕ РУД НА ОБОГАТИМОСТЬ Глава I ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЖЕЛЕЗНЫХ РУД СОВЕТСКОГО СОЮЗА Месторождения железных руд Советского Союза разделяются на следующие генетические типы: осадочно-метаморфические, маг- матические, контактово-метасоматические, гидротермальные, маг- Таблица 1 Запасы руд различных генетических типов Генетический тип месторождений Типы руд Балансовые запасы, % Годовая добыча % (ориентиро- вочно) Осадочно-метаморфиче- ские и связанные с ним месторождения богатых РУД Магматические Контактово-метасоматиче- ские, гидротермальные и магматогенные Осадочные Осадочные, слабометамор- физованные, выветрива- ния и др. Железистые кварциты: магнетитовые и смешан- ные гематито-мартитовые и другие с преоблада- нием слабомагнитных железорудных мине- ралов Богатые магнетито-гема- тито-мартитовые руды Титано-магнетитовые Магнетитовые (в основном скарновые) Бурожелезняковые (ооли- товые) * Сидеритовые, гематитовые, бурожелезняковые с ле- гирующими примесями и другие 25,0 6,3 28,7 12,6 11,2 13,4 2,8 30 28 3 29 8 2 | 100 | 100 * Без Колпашевско-Бакчарского месторождения. .Промышленные балансовые запасы железных руд, требующих обогащения, составля- ют около 79%. 5
матогенные, осадочные, слабометаморфизованные осадочные, вы- ветривания и др. Запасы руд различных генетических типов приведены в табл. 1. § 1. ОСАДОЧНО-МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ЖЕЛЕЗИСТЫХ КВАРЦИТОВ Осадочно-метаморфические месторождения железных руд, при- уроченные к древне-кристаллическим породам докембрийской форма- ции (гнейсы, кристаллические сланцы и др.), являются главнейшими в промышленном отношении. Руды этих месторождений представ- лены: железистыми кварцитами, джеспилитами, таконитами, а также связанными с ними богатыми железными рудами и составляют по- давляющую часть мировых запасов железных руд. Наиболее распространены железистые кварциты, месторождения которых известны в СССР, США (районы Верхнего озера, Кордильер и Аппалачских гор), Канаде (полуостров Лабрадор), Южной Аме- рике (Гвиана и Бразилия), Европе (Норвегия-Сёр-Варангер, Швеция- Кируны), КНР, КНДР, Южной Африке (Родезия, Трансвааль), на Филиппинах и в других странах. В СССР группы осадочно-метаморфических месторождений обра- зуют крупные рудные районы. В промышленном отношении наиболее важными в настоящее время являются: Криворожский, Кремен- чугский (Горишне-Плавнинское и Лавриковское месторождения), Курская магнитная аномалия и Северо-Западный район (Оленегор- ское и Костамукшское месторождения) [1, 2]. Все перечисленные месторождения объединяются большим до- кембрийским железорудным бассейном, который в меридиональном направлении простирается примерно на 2300 км (шириною до 800 км) от Ингулецкого месторождения Криворожского бассейна до северных магнитных аномалий Кольского полуострова и проявляется на Скан- динавском полуострове. Богатые железные руды генетически связаны с железистыми квар- цитами; запасы руд этого типа в СССР значительны. Они применяются в доменной плавке без обогащения либо после обогащения по про- стейшим технологическим схемам. Железистые кварциты или роговики отличаются слоистой тек- стурой. Для них характерно чередование рудных слоев с нерудными, сложенными преимущественно кварцем. Слои мощностью до 3—4 мм относятся к тонкослоистым, если же они составляют 5—15 и более миллиметров — к грубослоистым. Структура железистых кварцитов большинства месторождений — тонкозернистая. Для достаточно полного раскрытия рудных зерен железистых кварцитов Кривого Рога (руды Южного, Северного, Ингулецкого, Центрального горнообогатительных комбинатов), а также Кременчугского района и Костамукшского месторождения в большинстве случаев требуется измельчение до 53 4- 44 мк. Не- сколько крупнее вкрапленность рудных зерен кварцитов Ново- 6
Криворожского участка, но и они для получения концентрата с со- держанием 68—69% железа должны измельчаться до 53 -г- 44 мк. Кварциты Оленегорского месторождения для полного раскрытия рудных минералов необходимо измельчать до 74 мк (около 90% — 0,074 мм). Кварциты Михайловского месторождения КМА перед обогаще- нием необходимо измельчать до 95—98% — 44 мк. Кварциты Ле- бединского месторождения КМА являются более крупновкраплен- ными, но и они для получения концентрата с содержанием 68—69% железа должны измельчаться до крупности 92 -н 96% — 53 мк. Таким образом, эксплуатирующиеся месторождения железистых кварцитов относятся в основном к тонкозернистым рудам, хотя между ними имеются существенные различия в крупности рудных, преимущественно магнетитовых, зерен. Крупность зерен главного нерудного минерала-кварца колеблет- ся в широких пределах — от миллиметров до нескольких микронов. Такая структура кварцитов создает благоприятные условия для ста- диального обогащения их — выделения отвальных хвостов при раз- личной крупности измельчения руды по мере раскрытия нерудных минералов. Главные рудные минералы железистых кварцитов: магнетит, мартит и гематит. Кроме них в состав железистых кварцитов входят рудные минералы — гидрогетит, гидроокислы железа, сидерит, сиде- роплезит и другие, но они, за редкими исключениями (сидероплезит в кварцитах Новокриворожского ГОКа), имеют подчиненное зна- чение. Из нерудных в кварцитах кроме кварца содержатся карбонаты, амфиболы, пироксены, хлориты, слюды и другие минералы. По минеральному составу и текстурно-структурным свойствам выделяют большое число разновидностей железистых кварцитов. Описание их дано ниже по месторождениям кварцитов. По схематической классификации института Механобр (Г. П. Бол- дырев) железистые кварциты разделяются по содержанию железа, связанного с магнетитом, на следующие типы: I — магнетитовые, содержащие в форме магнетита не менее 75% общего содержания же- леза; II — смешанные — 40—75% железа в форме магнетита; III — слабомагнитные — менее 40% IV — окисленные руды приповерхно- стной зоны окисления с высоким содержанием гидроокислов железа и способностью ошламовываться при измельчении. Институт Механобрчермет предлагает классификацию [3] магне- титовых железистых пород Криворожского бассейна по преоблада- нию в них тех или иных железосодержащих минералов без их коли- чественной оценки. Промышленные запасы магнетитовых железистых кварцитов вы- деляются при минимальном содержании железа в руде 20—25%. Среднее содержание железа в руде эксплуатирующихся осадочно-ме- таморфических месторождений колеблется от 30 до 40%. 7
§ 2. КОНТАКТОВО-МЕТАСОМАТИЧЕСКИЕ И ГИДРОТЕРМАЛЬНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ СКАРНОВЫХ МАГНЕТИТОВЫХ РУД Месторождения железных руд контактово-метасоматического и ги- дротермального генезиса тесно связаны с развитием приконтактных скарновых ореолов вокруг кислых интрузий (граниты, сиениты), прорывающих толщи осадочных и туфогенных пород. Скарновые магнетитовые руды, образовавшиеся под воздействием постмагматических растворов на силикатные и карбонатные породы в приконтактной зоне, сложены магнетитом и скарновыми минера- лами. Магнетит в этих рудах отличается более крупной зернистостью по сравнению с железистыми кварцитами. Эти свойства руды обус- ловливают ее хорошую обогатимость. Скарновые руды обычно со- держат значительное количество сульфидов и связанной с ними серы, но на некоторых месторождениях, например Соколовском, наблюдаются руды с малым содержанием серы. С сульфидами связаны содержащиеся в скарновых рудах примеси: сера, цинк, медь, мышьяк. Эти элементы, вредные при выплавке чугуна, а также связанный с сульфидами кобальт могут являться источником получения цинко- вых, медных и пиритно-кобальтовых концентратов. Скарновые руды отличаются более высокой, чем железистые кварциты, основностью. В процессе окисления скарново-магнетитовых руд образуются мартитовые и полумартитовые руды, содержание серы в которых снижается. Территориальное распространение контактово-метасоматических и гидротермальных месторождений весьма широко. Запасы руд в этих месторождениях колеблются в широких пределах от нескольких десятков тысяч до —1 млрд. т. Балансовые запасы скарново-магнетитовых руд учитываются при минимальном содержании валового железа в руде 25%. Если содержание железа в силикатной форме высокое, то в этом случае минимальное содержание валового железа увеличивается до 30%. В Кустанайском железорудном районе (Казахская ССР) сосредо- точены самые крупные месторождения скарново-магнетитовых руд — Канарское, Сарбайское, Соколовское и ряд более мелких месторож- дений. Общие балансовые запасы скарново-магнетитовых руд Куста- найского железорудного района составляют треть всех запасов руд этого типа в СССР. Среднее содержание железа в руде 45—47%. Имеется большое количество богатой руды с содержанием 55—60% железа. Крупные месторождения гидротермального генезиса находятся в Ангаро-Илимском железорудном районе [4]. Они расположены на обширной площади (25—30 тыс. км2) Братского и Нижне-Илимского районов Иркутской области. Из восемнадцати месторождений района наиболее крупные: Рудногорское, Коршуновское и Краснояровское. Месторождения района генетически связаны с сибирскими трап- пами (диабазы). Руды залегают в виде жил, штоков, сложенных 8
массивными и брекчиевидными магнетитовыми рудами с ореолом вкрапленных магнетитовых руд различных текстур. Вмещающие по- роды — преимущественно метаморфизованные туфы и туфобрекчии, песчаники и конгломерато-брекчии туфогенного характера, прев- ращенные в скарны в результате околоконтактного метамор- физма. Во всех месторождениях района главными рудными минералами являются: магнетит, мартит и гематит, главными скарновыми мине- ралами — пироксен, гранат, реже амфиболы. Различие между рудами отдельных месторождений выражается в основном в количественном соотношении этих минералов. Распределение магнетита (главный рудный минерал) в зонах оруденения весьма неравномерное. Большое распространение, например, на Рудногорском, Краснояровском и некоторых других месторождениях, имеют массивные магнетитовые руды. На Рудногорском, Краснояровском и некоторых других месторождениях они являются преобладающими. На Коршуновском месторождении преобладают брекчиевидные и обычные вкрапленные руды: содер- жание магнетита в них колеблется в широких пределах, обусловли- вая соответственно непостоянство содержания в руде железа. Среди массивных жильных магнетитовых руд довольно часто встречаются оолиты в виде мелких линз или удлиненных тел небольшой мощности. В Рудногорском месторождении развит магнетит в оолитообраз- ной форме. Гематит встречается в значительно меньшем количестве, чем магнетит, главным образом в виде первичного гематита (железный блеск) и вторичного в мартитизированных рудах. Мартитизация наблюдается во всех месторождениях, но развита слабо, и собст- венно мартитовые руды встречаются редко. Цо минералогическому составу различают следующие типы руд Ангаро-Илимского района: 1. Сплошные магнетитовые руды (с незначительным содержанием нерудных минералов). 2. Существенно-магнетитовые руды с примесью нерудных мине- ралов и весьма редко сульфидов: а) хлорито-магнетитовые; б) кальци- то-магнетитовые; в) кальцито-хлорито-магнетитовые; г) с реликтовы- ми гранатами или пироксеном. 3. Магнетитовые руды средние и бедные с преобладанием неруд- ных минералов—пироксена, граната, хлорита, серпентина, кальцита и других минералов. 4. Полумартитовые и мартитовые руды. Руды, в которых содержание нерудных минералов незначительно (чисто магнетитовые руды встречаются редко), относятся к сплошным магнетитовым рудам. При большом, но еще подчиненном их коли- честве по отношению к магнетиту, руды относятся к существенно магнетитовым. К магнетитовым рудам с преобладанием нерудных минералов относятся скарновые и другие околорудные метаморфи- зованные породы, несущие магнетит. 9
В рудах Ангаро-Илимского района содержание железа колеблется от 15 до 53% и более, кремнезема от 5 до 30%, глинозема 0—30%, окиси кальция и окиси магния в пределах 5—15% каждого. Из контактово-метасоматических месторождений скарново-маг- нетитовых руд Урала наиболее крупные: Гороблагодатское, Высоко- горское в Свердловской области и значительно выработанное Маг- нитогорское месторождение в Челябинской области. Содержание железа в них колеблется в пределах 35—50%. В Западной Сибири в Кемеровской области (Горная Шория) насчитывается около двух десятков небольших железорудных место- рождений контактово-метасоматического генезиса. Наиболее круп- ные из них — Таштагольское, Шерегешевское, Шалымское, Казское, Ампалыкское, Ташелгинское. Среднее содержание железа в руде этих месторождений варьирует в пределах 33—48%. Выделяется небольшое количество богатых руд с содержанием 55—60% железа. В Восточной Сибири в Хакасской автономной области имеется группа месторождений железных руд контактово-метасоматического типа. Наиболее крупные месторождения этого района: Абаканское с содержанием 45% железа, Тейское с содержанием 33% железа, Анзасское — 38%, Ирбинские — 44—54%, Краснокаменское — 27— 29% железа. В Алтайском крае имеются два месторождения — Белорецкое и Инское со средним содержанием в первом 34%, во втором 43,4% железа. Значительные по запасам контактово-метасоматические и гидротермальные месторождения железных руд находятся в Вос- точной Сибири: Таежное с содержанием 44,5% железа, Пионерское — 41,6% железа и Сива'глинское — 53,4% железа в Якутской АССР, в Дальневосточном крае — Гаринское с содержанием 41,7% же- леза (в Амурской области). Дашкесанское месторождение в Закавказье, образовавшееся путем контактово-метасоматического преобразования известняков в гранато-магнетитовые руды, со средним содержанием 45,5% же- леза (северо-восточный участок) и 37,3% (северо-западный участок). § 3. МАГМАТИЧЕСКИЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ТИТАНО-МАГНЕТИТОВЫХ РУД Месторождения вкрапленных титано-магнетитовых руд сосредо- точены на Урале. В Свердловской области находится крупнейшее из них — Качканарская группа месторождений (Гусевогорское, собственно Качканарское и другие), запасы которых составляют около 85% запасов руд этого типа в СССР. Низкое содержание желе- за в руде (16—17% общего, 11—12% рудного) компенсируется со- держащимся в ней извлекаемым ванадием. Другое, более мелкое месторождение — Первоуральское содержит около 16% железа. В Челябинской области находится Кусинское месторождение сплошных титано-магнетитовых руд с содержанием 49,29% железа. В Северо-Западном железорудном районе имеются два место- рождения титано-магнетитовых руд — Африканца в Мурманской 10
области и Пудожгорское в Карельской ССР; из них промышленное значение имеет только Пудожгорское. Титано-магнетитовые руды генетически связаны с ультраоснов- лыми и основными породами габбро-пироксенцтовой формации, в различной степени амфиболизированными. В основной массе они представлены вкрапленными рудами. Сплошные руды кусинского типа и мелкошлировые имеют подчиненное значение. Облик вкрап- ленных титано-магнетитовых руд определяется породой, в которую вкраплены рудные минералы. Кроме железных минералов (магне- тит) в титано-магнетитовых рудах имеются другие полезные руд- ные минералы, содержащие; ванадий, титан, кобальт, платину. Комплексное использование этих компонентов частично осуществ- ляется. Более полное использование представляет задачу, в полной мере еще не решенную. Содержание серы и фосфора в рудах низкое. Основные рудные минералы титано-магнетитовых руд: магнетит и ильменит, второстепенные — мартит, гематит, рутил, хромит; примеси — пирит, пирротин, пентландит и другие сульфиды. Глав- ные нерудные минералы: пироксены, амфиболы, хлориты, полевой шпат, гранаты, эпидот и оливин. В бедных вкрапленных рудах железо, кроме магнетита и ильмени- та, связано с железистыми силикатами (до 40% валового содержания), что неблагоприятно сказывается на извлечении железа в концентрат относительно общего его содержания -в руде. Ильменит вкраплен в магнетите в виде тончайших выделений, исключающих возмож- ность выделения его средствами механического обогащения (Пудож- горское месторождение), либо находится в магнетите в твердом рас- творе, образуя титаномагнетит (малотитанистые руды Качканар- ского месторождения). В богатых кусинских рудах почти все железо связано с магне- титом и ильменитом. Ильменит в этих рудах находится в виде обо- собленных выделений, заполняющих промежутки между зернами магнетита, что создает благоприятные условия для селективного выделения двух концентратов — магнетитового и ильменитового. Ванадий в титано-магнетитовых рудах находится в виде примеси в магнетите. В рудах Кольского полуострова содержится кроме того сфен и перовскит. Минимальное содержание железа на контуре при выделении запа- сов титано-магнетитовых руд для Качканарского месторождения — 14%, Пудожгорского — 20%, Кусинского — 25%. Магматогенное Ено-Ковдорское месторождение железных руд находится в Мурманской области в юго-западной части Кольского полуострова. Балансовые руды содержат 20% и более железа. Кроме того, имеются породы так называемого рудного комплекса, частично используемые промышленностью. Рудный минерал магнетит отличается значительным содержанием магния, изморфно замещающего железо в магнетите. Вмещающие изверженные породы состоят преимущественно из нефелина и пиро- ксена. 11
Ено-Ковдорские руды содержат значительное количество фос- фора, связанного в основном с апатитом и штаффелитом в зоне дезин- теграции. Содержание серы в руде невысокое. § 4. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАПАСОВ ЖЕЛЕЗНОЙ РУДЫ В СССР Распределение запасов железной руды по территории СССР весьма неравномерное: 53,5% всех запасов находится в РСФСР, 31,7% — в УССР и лишь 14,8% в остальных районах. Основные запасы железной руды сосредоточены в Центрально- черноземном районе (КМА) — 25,4%, в Днепропетровской области Украинской ССР (Криворожское и другие месторождения) —25,1%, на Урале (Качканарское и ряд меньших месторождений) — 14,2% и в Казахстане (Соколовско-Сарбайское, Качарское, Лисаковское и другие'месторождения) — 14,2% • В указанных железорудных рай- онах сосредоточено около 80% всех запасов железной руды. Запасы магнетитовых руд, включающие собственно магнетитовые массивные и вкрапленные руды, титано-магнетитовые руды и магне- титовые железистые кварциты, составляют 65,4% общих запасов железной руды (табл. 2). Таблица 2 Распределение запасов по типам руд и промышленному использованию на 1/1 1969 г., % Распределение запасов и м о R о й о я и. о и® Балансовые запасы катего- рий А + В + Сх .... Среднее содержание железа, % ....................... В том числе: используемые и намечен- ные к использованию без обогащения .............. обогащаемые и намеченные к обогащению по про- стым схемам ........... требующие сложных мето- дов обогащения .... Добыча сырой руды . . . В том числе руд: используемых без обога- щения ................... обогащаемых по простым схемам ................ обогащаемых по сложным схемам................. 16,4 40,1 15,6 57,6 1,5 14,3 14,8 — 1,4 26,5 20,6 3,0 20,3 23,5 0,3 — — 10,7 1,4 0,3 37,4 32,5 33,1 6,6 38,0 0,3 1,4 — — — — — 1,0 — — 11,7 37,3 37,3 — 9,4 4,3 0,3 0,3 0,6 6,0 6,6 41,7 39,2 6,6 2,5 1,6 0,3 0,2 — — — — 2,6 — — 6,0 39,2 39,2 — 0,1 — 0,4 2,5 — 2,5 12
Запасы магнетитовых массивных и вкрапленных руд составляют 16,4% всех запасов железной руды. Они размещены по обширной территории Казахстана (36,9% запасов магнетитовых руд), Восточной Сибири (17,4%), Дальнего Востока (13,1%), Западной Сибири (12,5%), Урала (11%) и других районов. На долю магнетитовых кварцитов приходится 37,3% всех запа- сов железной руды и более половины запасов магнетитовых руд. Основные запасы их сосредоточены в Донецко-Приднепровском рай- оне — 61,3% запасов, в КМА — 31,8% запасов. Титано-магнетитовые руды, представляющие 11,7% запасов же- лезной руды, сосредоточены на Урале (93,3% запасов) и в Северо- Западном железорудном районе (6,7%). Промышленное освоение балансовых запасов руд различных типов осуществляется в зависимости от условий использования, к которым в первую очередь относятся: металлургические свойства руды, обогатимость руды, отдаленность от металлургических заво- дов и путей сообщения (табл. 3). - Таблица 3 Распределение запасов железных руд по степени промышленного освоения, % Типы руд Запасы железных руд категории A+B+Ci разрабатыва- емые месторожде- ния месторожде- ния, наме- ченные к вводу в эксплуата- цию нсосваива- емые и йена- меченные к освоению Магнетиты 15,9 14,3 12,9 Титано-магнетиты 26,3 4,6 26,6 Железистые кварциты . 43,0 57,8 14,6 В том числе: магнетитовые 33,7 43,1 13,9 Мартиты и гематиты 11,3 4,6 26,6 Бурые железняки 3,1 18,7 16,7 Сидериты . 0,9 — 2,6 Всего . . . . 100 100 100 В первую очередь используются богатые руды, которые добывают в Кривом Роге и КМА. Из-за сложных горно-технических условий богатые руды КМА используются лишь частично; следует ожидать, что в дальнейшем использование их увеличится. Весьма эффективно используются запасы магнетитовых желези- стых кварцитов и магнетитовых скарновых руд. По степени промышленного освоения магнетитовые руды нахо- дятся на первом месте — они представляют 75,4% 'запасов всех 13
рабатываемых железорудных месторождений и 62% намеченных к вводу в эксплуатацию и строительству. Запасы титано-магнетитовых и бурожелезняковых руд исполь- зуются недостаточно. Разработка эффективных методов обогащения позволит улучшить промышленное освоение запасов этих руд. По запасам руды в разрабатываемых железорудных место- рождениях первое место занимает Криворожский бассейн (40,8% за- пасов), Урал (30,5%), район Курской магнитной аномалии (11,3%), Казахстан (8%). В этих четырех районах сосредоточено 90,6% запа- сов железных руд разрабатываемых месторождений. Глава II РУДНАЯ БАЗА ГОРНООБОГАТИТЕЛЬНЫХ КОМБИНАТОВ § 1. КРИВОРОЖСКИЙ ЖЕЛЕЗОРУДНЫЙ БАССЕЙН И МЕСТОРОЖДЕНИЯ ЮГА Криворожский железорудный бассейн расположен в 80—100 км к западу от р. Днепр, в системе р. Ингулец и ее левых притоков — рек Саксагань, Желтой и Зеленой. Месторождения бассейна вытя- нуты в виде узкой полосы в северо-северо-восточном направлении про- тяжением около 100 км и шириною 1—2 км до. 6 км (в районе г. Кри- вой Рог). Криворожский железорудный бассейн сложен докембрийскими кристаллическими сланцами (саксаганская серия), включающими три отдела: нижний (аркозы и филлиты), средний, или железорудная фор- мация (сланцы и железистые породы) и верхний (сланцы, карбонаты и песчаники-конгломераты). Железорудная формация состоит из семи перемежающихся горизонтов (пластов) сланцев и железистых пород. В северной части бассейна выделяются еще восьмой и девя- тый горизонты [5, 6]. I и II железистые горизонты представлены магнетитовыми рого- виками с большим содержанием железистых силикатов и карбонатов (Ингулецкий район) и краснополосчатыми магнетито-мартитовыми роговиками с силикатами и карбонатами (Саксаганский район). Мощность горизонтов 30—40 м, разделяющей их сланцевой пачки — 5—15 м. Содержат 30—35% железа. III железистый горизонт мощностью 5—15 м магнетито-карбо- натных или красково-мартитовых роговиков с многочисленными прослоями сланцев. Содержит 25—30% железа. IV железистый горизонт магнетитовых и карбонатно-силикатно- магнетитовых среднеполосчатых роговиков с содержанием железа 34—37%, с увеличивающимися сланцевыми прослоями и выклини- ванием в северной части бассейна, где наблюдается окисление Пород до большой глубины. Мощность горизонта 40—60 м. 14
V железистый горизонт представлен тонкослоистыми «синими» джеспилитами, не содержащими силикатов и карбонатов, с рудными минералами мартитом и мелкорассеянным гематитом. На Первомай- ском участке и в южной части Ингулецкой полосы на глубине 40—50 м железистые породы представлены магнетитовыми разностя- ми. Мощность горизонта от 30 до 130 м. Содержит 35—42% железа. VI железистый горизонт средне-грубослоистых мартитовых ро- говиков с отдельными участками неокисленных магнетитовых рого- виков и пачками мартито-гематитовых джеспилитов. Мощность горизонта 50—150 м. Содержание железа в нем достигает 32—37%. VII железистый горизонт красково-мартитовых и мартитовых роговиков с пачками красковых роговиков и участками магнетито- вых роговиков с карбонатами или силикатами. Мощность горизонта 100—600 м. Содержит 20—30% железа. В Ингулецком районе развиты лишь IV и V горизонты. Внутри отдельных горизонтов наблюдается неоднородность ве- щественного состава, вызывающая значительные колебания показа- телей обогащения руды. Вмещающими породами висячего и лежачего боков везде явля- ются хлоритовые, амфиболовые и другие сланцы железорудной фор- мации. Учтенные балансовые запасы железистых роговиков бассейна составляют около 19,6 млрд. т. Эти запасы распределяются по типам (в геологическом понимании) следующим образом: магнетитовые кварциты, содержащие 31—39% железа,— 10,7 млрд, т (54,5%); гематитовые кварциты, содержащие около 38% железа,— 8,9 млрд, т (45,5%). Ориентировочные запасы технологических типов руды по клас- сификации института Механобр до глубины 300 м приведены в табл. 4. Таблица 4 Запасы железистых кварцитов различных технологических типов Типы железной руды Запасы, млрд, т Запасы, % А+B-f-Ci С 2 Всего Магнетитовые 2,7 1,4 4,1 35,5 Смешанные 1,6 1,4 3,0 26,0 Гематитовые (мартитовые) . 1,1 3,3 4,4 38,5 Всего . . 5,4 6,1 11,5 100,0 Сырьевой базой горнообогатительных комбинатов Кривого Рога являются железистые кварциты следующих участков бассейна: Южно- го (ЮГОК) — Скелеватский — Магнетитовый участок, Ново-Криво- рожского (НКГОК) — Ново-Криворожский участок, Центрального (ЦГОК) — участок Большая Глееватка, Северного — Первомайский 15
участок и Анновское месторождение, Ингулецкого — 12-й участок (IV и V горизонт Лихмановской синклинали). Кроме того, планируется строительство горнообогатительного комбината на базе Петровского месторождения железистых кварцитов. ^Рудная база Южного горнообогатительного комбината (ЮГОК) Скелеватский-Магнетитовый участок железистых пород распо- ложен в южном замыкании Западно-Ингулецкой мульды. Рудной базой ЮГОКа является IV железистый горизонт, который в цен- тральной части (в пределах участка) сложен карбонатно-магнетито- выми и магнетитовыми роговиками. Магнетитовые и гематито-магнетитовые разности содержат 36— 38% железа, карбонатно-силикатно-магнетитовые — 30-36%. Ви- сячий и лежачий бока IV горизонта сложены бедными магнетито- хлорито-амфиболо-карбонатнымироговиками, содержащими 27—30% железа. Руда отличается в основном слоистостью, выражающейся в че- редовании рудных, нерудных и смешанных слоев мощностью от долей миллиметра до 15 мм. Слои характеризуются мелко- и тонкозернис- тым оруденением: размер зерен в рудном слое 0,06 — 1мм, в сме- шанном слое — 0,03—0,05 мм. На месторождении выделено шесть технологических типов руды, отличающихся текстурно-структурным строением и вещественным составом. 1-й тип. Средне- и широкополосчатые магнетитовые роговики. Мощность рудных слоев равна 0,5—1,0 мм, а роговиковых слоев — 0,5—3,8 мм. 2-й тип. Тонкослоистые магнетитовые роговики. Мощность рого- виковых слоев не превышает 3 мм. Мелкозернистый кварц (0,02 мм) создает ситовидную структуру зерен и сростков магнетита. 3-й тип. Карбонатно-магнетитовые, силикатно-магнетитовые, сили- катно-карбонатно-магнетитовые роговики. Текстура их — широко- среднеполосчатая, редко встречается тонкополосчатая. Мощность рудных слоев в среднем равна 2,5 мм, а роговиковых — 5 мм. 4-й тип. Гематито-магнетитовые роговики. Текстура их тонко- полосчатая. Мощность рудных и роговиковых слоев не превышает 3 мм. 5-й тип. Полуокисленные лимонито-мартито-магнетитовые ро- говики. 6-й тип. Окисленные магнетито-мартитовые, гематито-мартито- вые, лимонито-мартитовые, мартитовые роговики. Зона окисления на месторождении колеблется по мощности от 4 до 23 м. Путем планирования горных работ в карьере производится усред- нение руды по технологическим типам. На фабрику подается шихта следующего состава: легкообогатимых руд 1 и 3 типов — 35%, труднообогатимых руд 2 и 4 типов — 60%, полуокисленных и окис- ленных руд 5 и 6 типов — 5 %. 16
Среднее содержание железа в магнетитовых кварцитах и карьере I—IV очереди ЮГОКа по данным эксплуатационной разведки 35— 37%, из которого связанного с магнетитом 28,9%, с гематитом и гидроокислами — 3,7%, с карбонатами и силикатами — 3,4%. Балансовые запасы магнетитовых железистых кварцитов Ске- леватского участка составляют 2375,2 млн. т, окисленных — 450 млн. т. Запасы в проектных контурах карьера I—IV очередей категорий А + В 4-Cj составляют 1445 млн. zn. Химический и фазовый анализы руды приведены в табл. 14. Исследования на обогатимость железистых кварцитов Скеле- ватского магнетитового участка, проводившиеся в институте Меха- нобр, были положены в основу проектирования обогатительных фабрик комбината. После ввода в эксплуатацию ЮГОКа производились многочислен- ные испытания железистых кварцитов Скелеватского участка для совершенствования технологии их обогащения и изыскания путей улучшения качества концентрата. Разработанная в процессе испыта- ний технология получения высококачественных концентратов при- менялась для обогащения магнетитовых и смешанных руд многих других месторождений Союза [7, 8, 9]. Проводившиеся в институте Механобр исследования закончились промышленными испытаниями на обогатительной фабрике № 1 ЮГОК. В результате испытаний было установлено, что рудные, и не- рудные минералы магнетитовых роговиков ЮГОКа являются полидис- персными с преимущественно тонкой вкрапленностью рудных мине- ралов, и это позволяет выделить из них значительное количество хвостов при крупном измельчении (3—2 мм). Раскрытие минералов железа происходит главным образом при тонком измельчении до 74—53 мк (рис. 1, 2)'. Встречается некоторое количество крупных выделений магне- тита. Однако отделить рудные зерна от сростков их с нерудными мокрой магнитной сепарацией на применяемых магнитных сепара- торах трудно. Поэтому наиболее рациональным для тонковкрап- ленной руды ЮГОКа является постепенное (стадиальное) выделение хвостов (практически в 3—4 стадии) и получение концентрата лишь в стадии наиболее тонкого измельчения. Такая технология обога- щения позволяет направлять минимальное количество руды в по- следнюю стадию наиболее тонкого и дорогостоящего измельчения [10, И]. В промышленных испытаниях 1957 г. на 1-й секции обогатитель- ной фабрики № 1 ЮГОКа по схеме с двухстадиальным измельчением и трехстадиальным обогащением при пяти приемах магнитной сепа- рации и двух приемах обесшламливания получен концентрат с содер- жанием 64,9—66,2% железа при выходе 44% и извлечении железа в концентрат 77—78% (в сдаточных испытаниях содержание железа в концентрате было 64%, извлечение — 73,9%. В 1963 г. в институте Механобр испытывались три пробы магне- титовых роговиков с эксплуатационных горизонтов -)-15, ± 0 и —15 м 2 Заказ 478 17
карьера ЮГОК, представляющие основные типы магнетитовых рого- виков месторождения, вскрытых горными работами [12]. В средней пробе, характеризующей рудное питание фабрики № 2, содержалось 36,5% железа, из которого магнетитом представлено 31,7% (87% общего содержания железа), в виде гематита — 3,4%, сидерита — 1,4%. Для получения концентрата с высоким содержанием железа при испытаниях были использованы различные методы обогащения: мокрая магнитная сепарация, сухая магнитная сепарация в центро- бежном поле, флотация и классификация концентрата по крупности. Рис. 1. Выход хвостов у, содержа- ние в них желоза О' и извлечение железа в хвосты в в зависимости от крупности измельчения d (% 74 мк): 1 — руда блока 1; 2 — руда блока з Рис. 2. Выход концентрата у, содержа- ние в нем железа р и извлечение железа в концентрат в в зависимости от круп- ности измельчения d (% 74 лги): [ 1 руда блока 1; г — руда блока 3 Мокрым магнитным обогащением руды на опытной установке с тремя стадиями измельчения (60% —0,074 мм, 90% —0,074 мм и 95 % —0,053 мм) получен концентрат с содержанием 67,5% железа, при выходе 44,7% и извлечении 82,5%. Классификацией в гидроциклоне по зерну 44 мк концентрата, содержащего 63,8% железа (выход 48,5%, извлечение 84,5%), выде- ляется в слив 14,5 % концентрата, содержащего 68% железа, при. извлечении железа в концентрат 26,5% (от руды), а из доизмельчен- ных песков гидроциклона получен концентрат с содержанием 67,2% железа. Классификация является эффективной операцией для вы- деления богатого концентрата из относительно крупной руды и умень- шает нагрузку на последнюю стадию измельчения с 48,5 до 34,0%. Флотационной доводкой магнитного концентрата, содержащего 67% железа, мылом дистиллированного таллового масла и известко- во-щелочной среде (депрессор-барда сульфитных щелоков) получено 40,8% концентрата с содержанием 69,3% железа и извлечением 77,5% (от руды), из которого 34% содержат 70,3% железа. Из пром- 18
продукта флотационной доводки концентрата магнитной сепара- цией дополнительно выделяется 3% концентрата с содержанием 61,4% железа. Суммарный концентрат содержит 69% железа, из- влечение железа в концентрат 82,8%. Доводка магнитного концентрата, содержащего 60,6% железа (выход 30%, извлечение 50%), сухой магнитной сепарацией в центро- бежном поле позволяет увеличить содержание железа в концентрате до 64,3% (выход 26,7%, извлечение 47,2%). Выход промпродукта, содержащего 32% железа, составляет всего 3,3%. Получение высококачественных концентратов обеспечивается не- сколькими методами обогащения, каждый из которых нашел свое подтверждение в дальнейших испытаниях и промышленной практике у нас и за рубежом. Испытаниями, проведенными ЮГОКом и Днепропетровским гор- норудным институтом на 9-й секции обогатительной фабрики № 1 ЮГОКа [13], установлено, что из песков гидроциклона крупностью 75% — 0,074 мм, содержащих 60,9% железа, гравитационным обога- щением на конусном сепараторе выделяется концентрат с содержа- нием 62,5% железа. Перечистка этого концентрата магнитной сепа- рацией увеличивает содержание железа в нем до 65,9%. Выход концентрата 18,2%, извлечение железа 33,8%. Опытами установлена принципиальная возможность успешного применения гравитацион- ного обогащения к тонковкрапленным роговикам Кривого Рога. Гравитационно-магнитное обогащение позволяет извлечь в концен- трат свободные зерна магнетита, содержащиеся в песках гидроцик- лона, и избежать их переизмельчения и потери в шламах. В 1964 г. институтами Механобр, Механобрчермет и ЮГОКом проводились промышленные испытания на 9-й и 10-й секциях обо- гатительной фабрики № 2 ЮГОК [14]. На этих секциях была осу- ществлена многостадиальная схема измельчения (три стадии) и обогащения (четыре и пять стадий). По такой схеме из руд текущей добычи ЮГОКа получен концентрат с содержанием 65% железа, выход концентрата 46%, извлечение железа в концентрат 82%. Крупность концентрата 95% —0,074 мм. Исследования по совершенствованию технологии обогащения магнетитовых кварцитов Кривого Рога в институтах Механобрчер- мет [15, 16, 17], Днепропетровском горном, Криворожском горно- рудном и других велись в направлении изыскания эффективных способов подготовки руды к обогащению и самого обогащения. Применение бесшарового измельчения показало, что рудное само- измельчение в первой стадии и рудно-галечное в последней стадии измельчения обеспечивают более тонкий помол и более высокое со- держание железа в концентрате, однако удельная производительность мельниц низка и потери железа в хвостах обогащения иногда велики. Глубокое обесшламливание магнитных концентратов для удале- ния из них бедной шламистой части производилось в гидросепара- торе при широких пределах разжижения пульпы с выдачей жидких 2* 19
песков (20—25% твердого). Сгущение песков гидросепаратора про- изводилось на магнитных сепараторах. Доводка концентрата таким1 способом увеличивает содержание железа в концентрате на 0,2— 1,1% при потерях 0,2—1,0% железа в шламах. Классификация магнитного концентрата в гидроциклонах с по- следующим доизмельчением и обогащением песков, магнитной сепа- рацией дает возможность увеличить содержание железа в концентра- те на 1,7—2% при уменьшении извлечения железа в концентрат на 1,0-1,2%. Флотационная доводка магнитного концентрата производилась в лабораторных условиях по следующей технологической схеме: обратная флотация для получения богатого концентрата, класси- фикация хвостов (пенного продукта) в гидроциклонах, магнитная сепарация слива гидроциклона и возвращение магнитного концен- трата в голову флотации, доизмельчение песков и классификация их в гидроциклоне для пенного продукта. Результаты обогащения приведены в табл. 5. Таблица 5- Результаты флотационной доводки магнитного концентрата, % Показатели югок НКГОК СевГОК ИнГОК Выход магнитного концентрата .... Содержание железа в магнитном концен- 47,7 34,8 46,9 40,2 трате Извлечение железа в магнитный концен- 65,8 66,7 61,8 63,3 трат 84,9 72,4 80,5 78,3 Выход флотационного концентрата . . Содержание железа во флотационном кон- 41,9 31,5 40,0 35,5 центрате 71,5 71,0 68,5 68,4 Извлечение железа во флотационный кон- центрат 81,2 69,7 75,7 74,7 Рудная база Ново-Криворожского горнообогатительного комбината (НКГОК) Действующий карьер № 1 НКГОК разрабатывает IV железистый горизонт Восточно-Ингулецкой мульды, представленный карбонат- но-магнетитовыми и хлорито-карбонатно-магнетитовыми роговиками. Главное развитие имеют малосиликатные сидерито-магнетитовые роговики с прослоями и пачками магнетитовых роговиков. Гематито- магнетитовые роговики имеют подчиненное развитие, образуя прос- лои и пачки среди сидерито-магнетитовых роговиков. У висячего бока сидерито-магнетитовые роговики постепенно сменяются силикатными роговиками. . По текстурно-структурному строению руда является тонкосло- истой, мелковкрапленной. Мощность рудных слоев колеблется от 0,5 до 15 мм, мощность смешанных и нерудных слоев в 2—3 раза 20
больше. В рудных слоях преобладает петельчато-сростковая агрега- ция рудных минералов, а в смешанных и нерудных слоях — послой- ная (крупная и мелкая) рудная вкрапленность. Имеет место также тонкая послойная кварцевая вкрапленность в рудных агрегатах и зернах. Размеры рудных сростков изменяются от сотых долей до 1—2 мм. Средние размеры сростков колеблются в пределах 0,15— 0,35 мм. Руда выдается карьерами № 1 и № 3. Карьер № 3 запроек- тирован на базе неокисленных роговиков Валявинского участка IV железистого горизонта, являющегося северным продолжением участка ЮГОКа. Неокисленные роговики Валявинского участка до глубины 300 м разделяются на следующие разновидности: магнетитовые — 49,4% запасов, гематито-магнетитовые — 26,7%, силикатно-магнетитовые — 18,6%, магнетито-силикатные — 5,3%. В первых двух разновид- ностях, слагающих центральную часть участка, преобладают тон- ковкрапленные разности. Рудные слои в этих разностях состоят на 60—90% из магнетита и-гематита, нерудные — на 90% из кварца и на 10% из силикатных и рудных минералов. Намечается строительство карьера № 2-бис на участке I и II железистых горизонтов Ингулецкой антиклинали, примыка- ющей к карьеру № 1. Среднее содержание железа на этом участке 33,5—32,7%, железа магнетитового 26,4—24,9%. Железистые роговики I и II железистых горизонтов Ново-Кри- ворожского месторождения в значительной мере окислены и выще- лочены. Они близки по составу и разделяются на «кондиционные» с более высоким содержанием железа, образующими большую часть горизонтов, ,и «некондиционные» с меньшим содержанием железа. Минералогический состав руды карьеров №1 и 3 приведен в табл. 6. Химический анализ руды приведен в табл. 14. Запасы магнетито- вых кварцитов в карьере № 1 по категориям А+ В + Сх составляют Таблица 6 Минералогический состав руды карьеров № 1 и 3 Минералы Содержание, % Карьер № 1 Карьер № 3 Среднее Магнетит 32,8 39,9 38,8 Гематит 0,8 5,2 4,4 Железистые карбонаты 15,6 3,2 5,1 Железистые силикаты 15,0 19,1 18,4 Нерудные карбонаты 5,6 1,0 1,7 Кварц 28,3 31,5 31,0' Прочие 1,9 0,1 0,6 Итого ... 100,0 100,0 100,0 21
329,8 млн. т, в карьере № 3 — 1450,3 млн. т. Балансовые запасы магнетитовой руды составляют 2822 млн. т, окисленной — 54 млн. т. В институте Механобр испытывались 10 проб с содержанием 33,2—37,9% железа и четыре пробы с содержанием 26,2 —28,3% железа. Пробы представляли неокисленные, полуокисленные и окис- ленные разновидности железистых кварцитов. Неокисленные желе- зистые кварциты представлены существенно магнетитовыми, карбо- натно-силикатно-магнетитовыми, магнетитовыми с примесью гемати- та, карбонато-магнетито-силикатными и силикатно-магнетито-кар- бонатными роговиками. Полуокисленные разновидности представле- ны лимонито-мартито-магнетитовыми, а окисленные — магнетито- лимонито-мартитовыми. По химическому составу испытывавшиеся пробы неоднородны. Наиболее богатыми являются существенно магнетитовые роговики (34,3—37,2% железа). В карбонатно-силикатно-магнетитовых, по- луокисленных и окисленных роговиках содержится 32,6—33,6% железа и менее всего (28,0—28,7%) в карбонатно-магнетито-сили- катных и силикатно-магнетито-карбонатных роговиках лежачего и висячего боков. Оптимальной для выделения хвостов в I стадии обогащения при- знана крупность измельчения 50—60% класса —0,074 мм. Конечная крупность измельчения для получения концентратов с содержанием 66—67% железа —86—92% класса —0,074 мм. По трехстадиальной схеме обогащения получен концентрат с содержанием 66% железа, на четырехстадиальной схеме — 67—68% при выходе от 36 до 44% и извлечении железа в концентрат 74—84% (табл. 7). Таблица 7 Показатели обогащения различных разновидностей роговиков Разновидности роговика Выход концентрата, % Содержание железа в концентрате, % Извлечение железа в концентрат, % Магнитное обогащение Существенно магнетитовые 43,6 69,2 84,6 То же 38,9 68,0 80,9 Карбонатпо-силикатно-магнетптовые . . 36,1 67,4 74,0 То же 41,4 67,1 81,0 » 42,2 66,8 84,0 Магнетитовые с нримесыо гематита . . 46,1 66,8 82,8 Карбонатно-магнетито-силикатные . . . 23,6 66,2 59,5 Силикатио-магнетито-карбонатные . . . 24,3 66,9 60,0 Ма гнитно-фл отаци онное обогащение Лпмонито-мартито-магнетитовые и лимо- I I I нито-мартитовые .................| 39,1 | 66,2 |' 79,6 22
Обратной флотацией магнитных концентратов мылом сырого тал- лового масла с депрессором-бардой сульфитных щелоков и регулято- ром щелочности — содово-известковым раствором получен кон- центрат с содержанием 71,1% железа, 1,1% кремнезема, при выходе 35,6% и извлечении железа в концентрат 74,3%. Такой концентрат может быть использован для производства металлизованных ока- тышей. Обогащением полуокисленных и окисленных руд магнитной сепа- рацией с флотацией хвостов сепарации получен суммарный маг- нитно-флотационный концентрат, содержащий 66,2% железа, при выходе 39,1% и извлечении 79,6%. Применение рудно-галечного измельчения позволяет получить более тонкий помол руды и увеличить содержание железа в концен- трате на 1,0—1,5%; производительность мельницы (на опытной установке) снижается по исходному питанию в два раза, по готовому классу — 0,07 и 0,05 мм в 1,5 —1,4 раза. Объемным вес роговиков колеблется в пределах 3,25—3,45 г/см3, плотность 3,36—3,44 г/см3, работа разрушения неокисленных пород 10—12 кГм/см3, окисленных — 7—10 кГм/см3, измельчаемость близ- ка к измельчаемое™ руды текущей добычи НКГОКа и с глубиной заметно не изменяется, удельная магнитная восприимчивость в за- висимости от содержания магнетита 1067-е-2604-Ю-6 см3/г. Рудная база Центрального горнообогатительного комбината (ЦГОК) Рудной базой комбината являются железистые кварциты Глее» ватского участка, приуроченного к средней железорудной свите, в составе которой выделяют четыре сланцевых и четыре железистых горизонта. Железистые горизонты I, II и IV сложены сидерито-маг- нетитовыми и хлорито-сидерито-магнетитовыми роговиками, окислен- ными с поверхности в центральной части на глубину 20—25 м, в южной и северной частях — на глубину 400—500 м. V железистый горизонт находится полностью в зоне окисления и сложен мартито- выми и гематито-мартитовыми роговиками и джеспилитами. Неокислепные роговики I железистого горизонта преимущественно хлорито-магнетитового состава характеризуются низким содер- жанием растворимого железа. Основными минералами горизонта являются магнетит, сидерит, хлорит, кварц. Роговики II железистого горизонта отличаются тонкой слоисто- стью, обусловленной чередованием рудных, смешанных и неруд- ных слоев. Основными минералами IV горизонта являются магнетит, сидерит, кварц. В I, II и IV железистых горизонтах выделяется зона существенно окисленных роговиков, состоящих из мартита и гематита; основной минерал — мартит. 23
V железистый горизонт в основном представлен мартитовыми, гематито-мартитовыми и железно-слюдково-мартитовыми роговиками и джеспилитами. По структурно-текстурному строению роговики месторождения относятся к средне- и тонкослоистым рудам. Они отличаются высо- кой крепостью (16—18 по шкале Протодьяконова). Сырьем для секций магнитного обогащения являются неокислен- ные и полуокисленные роговики I, II и IV железистых горизонтов, запасы которых соответственно составляют 3,6, 63,4 и 33% от всех запасов полуокисленных и неокисленных руд в карьере. Кроме магнетитовой руды карьера ЦГОК на фабрику в настоящее время поступает магнетитовая руда из карьеров СевГОКа, ИнГОКа и дру- гих участков. Секции обжигмагнитного обогащения снабжаются рудой зоны окисления II и IV железистых горизонтов. В зоне окисления выделе- но пять основных разновидностей роговиков: мартитовые, лимонито- мартитовые, малорудные и безрудные сидерито-магнетитовые и ли- монито-мартито-магнетитовые, железно-слюдковые джеспилиты и же- лезно-слюдково-мартитовые тонкослоистые роговики. Содержание железа в руде на весь период отработки карьера, принятое с учетом разубоживания при добыче, следующее: общего 33,2%, растворимого — 32,8%, магнетитового— 23,3% (см. табл. 14). Запасы неокисленных кварцитов I, II и IV железистых горизон- тов категорий АВСх 272,6млн. т, окисленных — 257,1 млн. т. Балансовые запасы месторождения составляют 1485 млн. т., из них магнетитовых руд — 1023 млн. т. Рудная база Северного горнообогатительного комбината (СевГОК) Рудной базой обогатительной фабрики ^первой очереди комби- ната являются магнетитовые кварциты Первомайского участка, а обо- гатительной фабрики второй очереди магнетитовые роговики лежа- чей пачки Анновского месторождения, а с 1975 г. и висячей пачки того же месторождения'. Первомайское месторождение • Первомайское месторождение включает породы V, VI и VII железистых горизонтов и V и VII сланцевых горизонтов. Основные запасы (96%) железистых кварцитов сосредоточены в VI железистом горизонте, который разрабатывается в настоящее время. Отрабаты- ваются также V железистый и V сланцевый горизонты. На место- рождении выделяют четыре участка 2, 2а, 26, 2с. На этих участках руды VI железистого горизонта представлены магнетитовыми и ам- фиболо-магнетитовыми роговиками и брекчиями. Основными породообразующими минералами являются на участ- ках 2а и 26 — кварц и магнетит, на участках 2 и 2с — магнетит, кварц и куммингтонит. Рудные минералы окисленных и полуокислен- ных роговиков представлены мартитом и остатками магнетита, 24
лимонитом и железной слюдкой. Породы сильно брекчированы и со- держат много маломощных прослоев сланца. Эксплуатируются уча- стки 2 и 2а. На месторождении выделены следующие разновидности руды: Грубослоистые краснополосчатые силикатно-магнетитовые ро- говики составляют 30% запасов неокисленных пород, являются легкообогатимыми. Размер зерен магнетита 0,04—0,8 мм, агрегатов магнетита — 0,4—1,2 мм. В нерудных минералах не наблюдается тонкая вкрапленность магнетита, а зерна магнетита не содержат кварцевых включений. Среднеслоистыё серополосчатые силикатно-магнетитовые рого- вики составляют 35% запасов. В нерудных и смешанных слоях на- блюдается значительное количество мелкозернистого магнетита, рас- сеянного в кварцевых и силикатных зернах. Тонкослоистые серополосчатые магнетитовые роговики состав- ляют небольшую часть запасов, характеризуются тонкой рудной и нерудной вкрапленностью минералов и являются труднообогати- мыми. Брекчии, сложенные обломками железистых пород, сцементи- рованных рудным или силикатным материалом. Брекчии с рудным цементом являются труднообогатимыми из-за тонких кварцевых включений в магнетите. Брекчии с силикатным цементом содержат крупнозернистый магнетит и лучше обогащаются. Сланцы, представленные карбонато-куммингтонито-биотитовыми разностями с примесью щелочно-железистых амфиболов, в которых содержится 8—10% магнетита в виде тонкой вкрапленности в сили- катах, и магнетито-куммингтонитовыми разностями, в которых со- держится 18—20% магнетита в виде крупных кристаллов. Малорудные роговики, отличающиеся полным отсутствием руд- ных слоев. В них содержится 20—22% железа. Весь магнетит тонко- дисперсный и мелкозернистый. Размер зерен магнетита 0,003— 0,001 мм. Малорудные роговики являются наиболее труднообогати- мой разновидностью. Полуокисленные породы наблюдаются во всех вышеописанных разновидностях: по магнетиту развивается мартит, а по силикатам и карбонатам — гидроокислы железа. Окисленные породы, представлены лимонито-магнетито-мар- титовыми роговиками. В рудах наблюдается значительное количество силикатов. Объемный вес железистых роговиков 3,16 г/см3, в зоне окисле- ния — 2,98 г!см\ Крепость по шкале Протодьяконова неокисленных железистых роговиков 11—18, окисленных — 8—10. Химический и фазовый анализы руд Первомайского месторождения приведены в табл. 14. Балансовые запасы неокисленных роговиков месторождения ка- тегорий А + В4- Сх составляют 893,8 млн. т, С2 — 881,3 млн. т. Магнетитовые кварциты Первомайского месторождения обога- щаются магнитной сепарацией, так же как и аналогичные руды 25
других месторождений Кривого Рога, но отличаются от них присут- ствием брекчий и сланца. Испытаниями установлено, что из кварцитов Первомайского место- рождения крупностью 50 (25) — 0 мм сухой магнитной сепарацией можно выделить от 10 до 20% (в зависимости от содержания сланцев) бедных хвостов, представленных главным образом труднообогати- мыми оруденелыми сланцами. Соответственно количеству выделен- ных хвостов уменьшается нагрузка на мельницы и сепараторы фабрики мокрой магнитной сепарации. Магнитной сепарацией руды центрального участка Первомай- ского месторождения при конечной крупности измельчения 80— 85% класса — 0,074 мм получен концентрат с содержанием 66,0% железа, выход концентрата 61,7% извлечение железа в концентрат 81,2%. Флотацией из обесшламленных хвостов магнитного обога- щения, содержащих 24,6% железа, дополнительно получено 5,8% концентрата с содержанием 60% железа. В общем концентрате содержится 65,5% железа, выход его 67,5%, извлечение железа 88,2%. Анновское месторождение Основные запасы руд Анновского месторождения приурочены к первому железистому горизонту. Висячая и лежачая пачка этого горизонта существенно отличаются по вещественному составу. Наиболее богатая часть толщи первого железистого горизонта приурочена к лежачей пачке. Она сложена существенно магнети- товыми и силикатно-магнетитовыми роговиками, реже гематито-маг- нетитовыми с примесью амфиболов. Неокисленные кварциты лежачей пачки отличаются от кварци- тов висячей пачки более крупной вкрапленностью магнетита и дру- гих минералов, более высоким содержанием растворимого железа и железа в форме магнетита, меньшим содержанием железа, связанно- го с сидеритом и силикатами (табл. 8). Висячая пачка представлена амфиболо-магнетитовыми и биоти- то-магнетито-амфиболовыми роговиками. По содержанию железа выделяются четыре подначки, из которых только во второй подпач- ке содержание железа выше 25%. Таблица 8 Фазовый состав железистых кварцитов Анновского месторождения Пачка Содержание, % Железо растворимое Закись железа растворимого Железо магнетитовое Железо сидеритач- +силикатов Железо гемати- та Ч-гидрогемати- та Лежачая 36,1 15,3 27,5 2,8 5,3 Висячая 17—26,2 11,5-14,1 8,4—18,8 5,1—6,1 2,7-2,9 26
В верхней части месторождения развита кора выветривания. Среднее содержание железа в кондиционной части лежачей пач- ки 38,73% (кондиционных руд 88%), в кондиционной части висячей пачки 32,79 % ( кондиционных руд 10%). В неокисленных квар- цитах лежачей пачки содержится 27,48% железа в форме магнетита , 2,88% —железа в форме сидерита и силикатов, 5,31 % железа в форме гематита и гидроокислов, а во второй подначке висячей пачки соответственно — 18,79, 4,60 и 2,7%. Объемный вес неокисленных роговиков 3,1—3,4 г/см3, окислен- ных 2,76—3,07 г!смъ} крепость по шкале Протодьяконова 12—18. Балансовые запасы магнетитовых роговиков категорий A + B-J-Cj составляют 1487 млн. т, С2 — 368 млн. т. Руды Анновского место- рождения разделяются на две различные по обогатимости разно- видности: руды лежачей пачки хорошо обогащаются, и труднообо- гатимые руды висячей пачки. Кроме магнетитовых кварцитов на месторождении имеются окис- ленные лимонито-мартито-силикатные с магнетитом роговики, обога- щение которых может производиться флотацией или обжигмагнитным методом. Лабораторные и промышленные испытания, проведенные Механобрчерметом и СевГОКом, магнетитовых кварцитов лежачей пачки, содержащих 38,8 — 42,4% железа, показали возможность, получения из них магнитной сепарацией при крупности измельчения 96—97% класса —0,074 мм концентрата с содержанием. 65,1—65,9% железа, при выходе 35,8—36,7% и извлечением железа 69,1—76,1% (первые цифры — показатели, полученные при промышленных ис- пытаниях, вторые *— при лабораторных). Флотацией хвостов маг- нитной сепарации извлекается 18,8% железа в концентрат низкого- качества (53,5% железа). Обогащением неокисленных кварцитов висячей пачки на непре- рывнодействующей установке магнитного обогащения в институте Механобрчермет по технологической схеме СевГОКа (три стадии измельчения, пять стадий обогащения) получены концентраты с со- держанием от 60,8 до 62,2%. Извлечение железа в концентрат 44,4— 71,4%. При применении пароструйного измельчения во встречных потоках и крупности измельчения 97,7% класса —0,05 мм содержа- ние железа в концентрате повысилось до 69%, при выходе концен- трата 23,3%, извлечении 70,8% железа. Применение рудно-галечного измельчения позволяет повысить содержание железа в концентрате на 1—1,5%. Обратной флотацией концентрата магнитного обогащения, со- держащего 63,2% железа, получен флотационный концентрат с содержанием 69,3% железа, выход — 88-,4%, извлечение — 96,8%. Из кварцитов висячей пачки Восточно-Анновского месторождения, содержащих 22,9% растворимого железа, магнитным обогащением, при крупности измельчения 94—96% класса —0,074 мм, получен концентрат с содержанием 60,9% растворимого железа, выход концентрата 28%, извлечение железа в концентрат 72,3%. 27
Неокисленные кварциты висячей пачки обладают высокой проч- ностью: работа разрушения их равна 18—20 кГм/см3 (окисленных кварцитов — 5—7 кГм/см3). Плотность 3,25 г/см3, пористость 3,1%. Рудная база Ингулецкого горнообогатительного комбината (ИнГОК) Рудной базой комбината являются неокисленные железистые кварциты IV и V железистых горизонтов Ингулецкого участка. Мощность наносов около 18 м. Кварциты подстилаются гранато- биотито-хлоритовыми, хлорито-амфиболовыми и хлоритовыми слан- цами. Главными минералами являются: магнетит, кварц, амфиболы, карбонаты, куммингтонит. 95% запасов неокисленных кварцитов сосредоточены в IV железистом горизонте, который сложен силикатно- магнетитовыми роговиками (64,8% запасов), магнетитовыми рогови- ками (29,8% запасов) и гематито-магнетитовыми кварцитами (5,4% запасов). Роговики имеют тонко- и среднеполосчатую текстуру вследствие чередования рудных и кварцевых прослоев. Мощность рудных слоев колеблется от 0,01 до 5 мм, смешанных от 0,1 до 44 мм, нерудных от 0,1 до 22 мм. Размеры зерен магнетита колеблются от 0,005 до 0,01 мм. Нерудная вкрапленность в рудных агрегатах встречается редко. В лежачем боку роговики переходят в малорудные кварциты (содержание железа растворимого около 20%). Зона окисления кварцитов основной толщи представлена лимо- нито-мартитовыми и магнетито-мартитовыми роговиками, содержащи- ми в среднем около 32% железа. V железистый горизонт представлен окисленными гематито- мартитовыми и неокисленными гематито-магнетитовыми джеспили- тами. Запасы неокисленных железистых кварцитов в проектных кон- турах карьера по категории В -f- Сх составляют 1152 млн. т, балан- совые запасы — 1450 млн. т. Из железистых кварцитов Ингулецкого месторождения, содержа- щих в среднем 28,8% магнетита, в виде весьма тонких вкраплений, и от 5 до 40,8% железосодержащих силикатов, магнитной сепарацией тонкоизмельченной руды может быть получен концентрат с содержа- нием 65—66% железа. Дальнейшее повышение содержания железа в концентрате может быть достигнуто удалением обратной флотацией сростков магнетита с кварцем и слабооруденелыми породами. В ин- ституте Механобрчермет обратной флотацией магнитного концентра- та, содержащего 63,1—64,8% железа, в лабораторных условиях получен концентрат с содержанием 69—70% железа; выход концен- трата 53,2—68,8% в операции флотации. Более богатые концен- траты, содержащие 70,5—70,9% железа, при извлечении 81% в опе- рации флотации, получены Криворожским горнорудным институтом. 28
По предварительным подсчетам флотационная доводка магнитного концентрата является экономически выгодной. Химический состав неокисленных кварцитов ИнГОК приведен в табл. 14. Петровское месторождение Петровское месторождение расположено в Кировоградской об- ласти примерно в 30 км на северо-запад от Кривого Рога и входит в западную Ингулецкую полосу железистых пород. Железистые кварциты южной части месторождения представлены магнетитовыми, магнетитовыми с железной слюдкой, железнослюдково-магнетй- товыми разновидностями. Магнетито-амфиболовые и магнетито- хлорито-пироксеновые кварциты наблюдаются в виде оторочки. Неокисленные магнетитовые кварциты составляют 93% всех запасов. Содержание железа карбонатного на месторождении 1 — 1,6%. - Окисленные кварциты составляют 4,5% запасов Южного участка месторождения, полуокисленные —,2,5% запасов. Общая мощность интенсивно окисленных кварцитов 19 м, полуокисленных 16,5 м. Балансовые запасы неокисленных кварцитов месторождения ка- тегории A-j- B-pCi составляют 227,8 млн. т, по категории-С2 — 50 млн. т. Испытания обогатимости железистых кварцитов южной части Петровского месторождения проводились в институте Механобрчер- мет на пробах, представляющих магнетитовые, гематито-магнетито- вые и магнетито-гематитовые разности кварцитов, содержащих 34,0, 35,7 и 38,1% железа, 31,5—18,3% железа в форме магнетита, 46,6—43,0% кремнезема. Испытавшиеся пробы относятся к крупновкрапленным, легко- обогатимым рудам. Выделение хвостов мокрой магнитной сепарацией может производиться при крупности измельчения 50% класса —0,074 мм. Обогащением магнетитовой руды по двухстадиальной схеме обо- гащения ЦГОКа с измельчением руды в первой стадии до крупности 50% класса —0,074 мм, во второй —66% класса —0,074 мм для маг- нетитовой руды, 75% класса —0,074 мм для остальных двух разно- видностей получены результаты, приведенные в табл. 9. Таблица 9 Результаты обогащения магнетитовой руды по схеме ЦГОКа Разновидность руды Содержание железа, % Выход концент- рата, % Извлечение железа в концентрат, % В руде в концен- трате в хвостах Магнетитовая 34,0 67,6 7,2 47,4 92,8 ' Гематито-магнетитовая . . . 35,7 69,3 18,0 34,6 66,9 Магнетито-гематитовая . . 38,1 70,0 24,8 29,8 54,6 29
Доводка магнетитового концентрата обратной флотацией позво- ляет повысить содержание железа в концентрате до 71 % и более и уменьшить содержание кремнезема до 0,2—0,4%. Флотацией хвостов магнитной сепарации гематито-магнетитовой и магнетито-гематитовой разностей в лабораторных условиях выход концентрата доведен до 51,4—55,1%, а извлечение железа в кон- центрат до 95,3—94,4%. Содержание железа в суммарном магнитно- флотационном концентрате составляет 63,0—67,7%, кремнезема 5,5-4,7 %. Концентраты, полученные из кварцитов Петровского месторожде- ния, пригодны для доменного и сталеплавильного производства (табл. 10). Таблица 10 Химический состав концентратов, полученных из кварцитов Петровского месторождения Разновидности руды Содержание, % Магнетитовая Гематито-магнетито- вая Магнетито-гемати- товая Кеобщ ' 67,6 69,3 70,0 РеООбЩ 26,8 28,2 29,5 Fe2O3 67,8 67,8 67,3 SiO2 4,3 3,4 2,7 А12О3 0,38 0,3 0,2 СаО 0,22 0,1 0,1 MgO 0,08 0,4 0,2 Р2°5 0,09 — — S 0,05 0,005 0,006 СаО + MgO SiO2H~A12 Оз 0,06 0,14 0,10 SiO2 А120з 11,3 11,3 13,5 Измельчаемость магнетитовых кварцитов месторождения по сравнению с рядовой рудой ЦГОКа составляет 0,85, гематито-маг- нетитовых — 1,2 и магнетито-гематитовых — 1,1; объемный вес равен соответственно: 3,38; 3,41 и 3,42 з/с№, плотность — 3,42; 3,44 и 3,45 з/сж3, пористость — 1,15; 0,87 и 0,87%. Чертомлыкское месторождение Чертомлыкское месторождение расположено в западной части Никопольского- бассейна. Железистые породы Чертомлыкского месторождения сложены железисто-силикатными и силикатными кварцево-магнетитовыми ро- говиками и кварцево-амфиболовыми сланцами. Породы с промышленным содержанием валового железа представ- лены пятью пластами сидерито-силикатно-магнетитовых роговиков 30
и сланцев общей мощностью около 300 м. Вмещающие породы пред- ставлены хлорито-биотито-кварцевыми, карбонато-тальковыми и ак- тинолито-тремолитовыми сланцами. Верхняя часть железистых квар- цитов представлена мартитовыми, гидр огемаТитовыми и лимонито- выми роговиками. По минералогическому составу выделяют следующие разновид- ности пород Чертомлыкской аномалии: хлорито-амфиболо-биотито- магнетито-сидеритовые, биотито-магнетито-хлорито-сидеритовые (без- амфиболовые), мартитовые, гидрогематитовые, лимонитовые, без- рудные и малорудные роговики, железо-силикатные сланцы. Ро- говики и сланцы незначительно отличаются по содержанию железа. Рудные слои состоят из агрегатов магнетита, промежутки между ко- торыми заполнены кварцем, сидеритом, хлоритом, амфиболом и би- отитом. В железистых породах всегда присутствуют силикаты (преи- мущественно куммингтонит). Карбонаты представлены главным обра- зом сидеритом. 10—15% общего объема железистых пород соста- вляют магнетито-кварцево-амфиболовые сланцы с содержанием железа 28,4%. Прогнозные запасы месторождения составляют 1,5 млрд. т. Объемный вес кварцитов колеблется от 2,83 до 3,1 г/см3, пори- стость—от 8,8 до 15,5%, крепость кварцитов — от 11 до 16, работа разрушения — от 11,4 до 19,3 кГм!см3, магнитная восприимчи- вость — от 9348-10~6 до 16 299 • 10-6 см31г. Химический и минералогический состав железистых пород Чер- томлыкского месторождения приведен в табл. И. Таблица 11 Химический и минералогический состав железистых пород Чертомлыкского месторождения Элементы и окислы Содержа- ние*, % Элементы и окислы Содержа- ние*, % Минералы Содержа- ние*, % Реобщ 30,5 СаО 1,8 Магпетит 22,6 SiOa 41,8 MgO 2,6 Сидерит 4,6 А1а03 4,0 р2о5 0,14 Железистые силикаты 8,6 Fe2O3 18,7 S03 0,5 Гематит 0,6 FeO 22,4 СО, 4,8 Пирит 0,3 TiO2 MnO 0,13 0,33 К2о+ Na2O 1,4 Нерудные карбонаты ! Кварц Апатит 2,9 31,0 0,3 * С учетом разубоживания при добыче. ] В 1958 г. в институте Механобрчермет испытывались две пробы магнетито-карбонатно-силикатных роговиков и одна проба лимонито- мартитовых роговиков, в 1962 г.— проба магнетито-карбонатно- силикатных роговиков. Показатели обогащения руды при конечной крупности измельчения 95% —0,074 мм и флотационном обогаще- нии хвостов (по данным ТЭО) приведены в табл. 12. 31
Таблица 12 Показатели обогащения руды Чертомлыкского месторождения Концентрат Выход, % 'Содержание железа, % Извлечение железа, % Магнитный . ... . 23,4 63,4 51,8 Флотационный . . . 19,4 31,9 22,0 Суммарный .... 42,8 49,0 * 73,8 ** * Пойле прокаливания—58,1%. ** Основность концентрата—0,8. В 1968 г. были испытаны пять проб руды месторождения. Пробы содержали от 41,6 до 38,9% кремнезема, от 3,45 до 3,40% глинозема, от 1,51 до 2,17% окиси кальция, от 2,21 до 1,85% окиси магния, от 0,159 до 0,124% пятиокиси фосфора, от 0,188—0,120% серы. - В результате испытаний предложена рациональная схема обога- щения силикатно-сидерито-магнетитовых кварцитов Чертомлыкско- го месторождения, которая предусматривает три стадии измельче- ния до крупности 95% класса—0,074 мм, три стадии (6 приемов) магнитного обогащения, флотацию хвостов магнитного обогаще- ния (крупные хвосты измельчаются до — 0,074 мм). Показатели обогащения: в руде содержалось 30,6—28,4% же- леза, выход магнитного концентрата 25,4—19,2%, флотационного 33,6—30,5%, суммарного — 56—49,7%; содержание железа в маг- нитном концентрате 67,3—68,0%, во флотационном — 28,0—31,9%, в суммарном — 46,6—45,0%, потери при прокаливании концен- трата 16,2—19,5%, извлечение железа в магнитный концентрат 55,1— 46,1%, во флотационной — 28,8—34,1 %, в суммарный — 86,5— 80,2%. Магнитный концентрат содержит, %: FPO6ttl, SiOa AljsOa CaO MgO МИО 65,5-68,0 7,1—4,2 0,43-0,33 0,44—0,29 0,11-0,15 0,064—0,103 РзО6 СОг- Ks0 + Na20 . П. п. п. 0,025-0,014 | 0,7-0,44 - Модуль основности 0,073—0,097, Кремневы! 0,26—0,3 модуль 16,5—12,7. 1,06—0,89 Мариупольское месторождение Мариупольское месторождение пироксено-магнетитовых кварци- тов находится' в 20 км к востоку от города Жданова. Руды место- рождения отличаются крупной вкрапленностью и хорошей обогати- мостью. На базе месторождения намечается построить Азовский горнообогатительный комбинат производительностью 10 млн. т 32
в год по сырой руде, снабжающий близлежащие металлургические заводы имени Ильича и Азовсталь. На месторождении выделяется несколько крупных участков: Демьяновский, Первомайский, Северный и Дзержинский и два участка магнитных аномалий: Юрьевский и Ялтинский. В геологическом строении Мариупольского месторождения при- нимают участие метаморфические породы, представленные гнейсами, пироксенитами, амфиболитами, пегматито-гранитоидными породами, мраморизованными известняками и пироксено-магнетитовыми квар- цитами. Метаморфические породы прорваны интрузивными гранитами. Кристаллические породы покрыты рыхлыми отложениями мощностью от 5 до 100 м. Продуктивной толщей месторождения являются пиро- ксено-магнетитовые кварциты. На Демьяновском участке месторождения, наиболее крупном и перспективном, по данным предварительной разведки, прослежи- ваются два железорудных горизонта. Первый железистый горизонт более мощный и с меньшим количеством гнейсовых прослоев просле- живается по простиранию по всей залежи (—3,5 км), содержит от 21—23% до 28—32% растворимого железа, от 20 до 26% железа, связанного с магнетитом (в самой богатой центральной части). Вто- рой железистый горизонт характеризуется большим количеством нерудных прослоев (16—25% до 36—70%). На Демьяновском участке выделяются пироксено-магнетитовые, двухпироксено-магнетитовые и гранитосодержащие пироксено-маг- нетитовые разновидности железистых кварцитов. Гранат-магнетит- пйроксеновая порода по минералогическому составу близка к желе- зистым кварцитам. Главный рудный минерал железистых кварцитов Демьянов- ского участка — магнетит, нерудный — кварц. В незначительном количестве присутствуют апатит и сульфиды. Вторичные минералы — актинолит, тремолит, хлорит, тальк, роговая обманка, биотит, кар- бонаты. Вкрапленность магнетита крупная (до 3—5 мм). Мощность рудных, смешанных и малорудных слоев 1,4—2 мм. Химический и минералогический состав кварцитов Демьяновского участка приведён в табл. 13. В разведанной северо-восточной части Первомайского участка выделяют две рудные зоны (общая площадь участка 5 км2). Первая зона состоит из четырех пластов пироксено-магнетитовых кварци- тов мощностью 5, 10, 17 и 10 м. Вторая зона представлена двумя пластами пироксено-магнетитовых кварцитов и содержит меньшее число гнейсовых прослоек (менее 5%). По составу кварциты Перво- майского и Демьяновского участков близки. На том и другом отме- чается повышенное содержание двуокиси титана. Рудная зона Дзержинского участка, на основании данных по- исковых работ, простирается до 2,2 км. Мощность рудной зоны ко- леблется от 15 до 62 м. Мощность малорудных и безрудных пород достигает 40—50% рудной зоны. Мощность коры выветривания кри- сталлических пород 5—7 м. 3 Заказ 478 33
Таблица 13 Химический и минералогический состав кварцитов Демьяновского участка Мариупольского месторождения, испытывавшихся в институте Механобрчермет Э темонты и окиелы Содержание, о/ /0 Элементы и окиелы Содержание, о/ /0 Минералы Содержание, % проба 5 проба 6 проба 5 проба 6 проба 5 проба 6 Fe06m 33,7 31,1 MgO 1,87 2,81 Магнетит 40,2 37,4 ®раств 31,1 28,5 со2 0,23 0,18 Силикаты 25,1 24,5 1?еОобщ FeOpacTB 17,1 13,9 16,1 13,0 Р2О5 S 0,114 0,14 0,123 0,15 Полевые шпаты 5,8 7,7 емагнет РегОз 29,1 29,2 27,0 26,6 Na2O 0,23 0,42 Кальцит Кварц 0,5 27,6 0,4 29,4 SiO2 AI2O3 СаО 44,4 1,60 2,95 46,8 2,10 3,00 К2О П. п. п. 0,32 0,87 0,63 0,89 Апатит 0,3 0,3 На северном участке выделяют две залежи: первая, протяжен- ностью 3 км, состоит из четырех рудных пластов пироксено-магне- титовых кварцитов, перемежающихся пластами амфиболо-пироксе- новых гнейсов и магматитов мощностью 10—20 м. Вторая залежь протяженностью 2 км состоит из двух рудных пластов. Балансовые запасы Мариупольского месторождения по катего- риям А + В4-Сх составляют 309 млн. т. Пироксено-магнетитовые кварциты имеют крепость около 20 по шкале Протодьяконова, влажность руды — 3%. Исследования железистых кварцитов Мариупольского место- рождения проводились институтами Донбассцветметом, Механобрчер- метом и Всесоюзным институтом минерального сырья (г. Симферо- поль). Исследования имели предварительный характер. По минералогическому составу и текстурно-структурным осо- бенностям испытывавшиеся керновые, пробы железистых кварцитов обоих участков месторождения — Демьяновского и Первомайского — близки и представлены в основном тонко- и неяснополосчатыми, реже массивными пироксено-магнетитовыми разностями. В подчи- ненном количестве встречаются амфиболо-пироксено-магнетитовые, гранато-пироксено-магнетитовые и магнетито-пироксеновые квар- циты. На месторождении кроме железной руды встречаются графит- содержащие гнейсы, из которых по предварительным данным может быть получен графитовый концентрат с содержанием 80% углерода. По содержанию железа керновые пробы (14 проб) можно разде- лить на обычные железистые кварциты и оруденелые породы, кото- рые содержат, %: 34
Fe S1O2 А120з СаО MgO РаО5 S Железис- тые кварциты Породы 32,3—36,7 11,7-17,1 40,7—45,6 43,4-53,7 0,9-1,8 5,3-9,4 2,3—4,0 6,4-8,3 1,8-3,7 5,4-9,7 0,087—0,24 0,046—0,45 Содержание магнетита изменяется от 32,4 до 47% в пробах желези- стых кварцитов, от 3,6 до 16,4% во вмещающих породах. В керновых пробах отсутствуют гнейсы, которые имеются на ме- сторождении в значительном количестве, поэтому содержание общего и магнитного железа в них, а следовательно, и показатели обогаще- ния, несколько завышены. Испытания обогатимости показали возможность выделения из руды крупностью 25—0 мм хвостов, содержащих 12% железа, в ко- личестве 8—25% в зависимости от содержания гнейсов. Мокрой магнитной сепарацией хвосты выделяются при крупности 10— 26% класса —0,074 мм и меньшей. Выделение концентратов с со- держанием 65% железа возможно при крупности измельчения 50% класса — 0,074 мм и для некоторых проб 70% класса —0,074 мм. При снижении крупности руды до 85% класса —0,074 мм содержание железа в7 концентрате повышается до 67—68%. Опытное обогащение производилось по трехстадиальной схеме измельчения при крупности измельчения в первой стадии 10—15%, во второй— 51,2-5994 и в третьей — 93—96% класса — 0,074 мм. Во второй стадии обогащения выделяется 36—49,8% концентрата с содержанием 64,3—66,4% железа и извлечением 86,4—94,1%, а из оруденелых пород в среднем 8,6% концентрата с содержанием 62,8—65,3% железа. В третьей стадии обогащения содержание же- леза в концентрате повышает до 67—70,8%. Извлечение магнети- тового железа в концентрат составляет 96—98%. Хвосты предста- влены в основном кварцем и силикатами, железа в форме магнетита в них содержится 0,9—2,2%. Рудногалечное измельчение повышает содержание железа в концентрате на 1,3%; при крупности измельчения 53% класса —0,074 мм получен концентрат с содержанием 66,5% железа. Сухой магнитной сепарацией на многополюсном быстроходном сепараторе 11KL4 из руды крупностью 52,4% класса —0,074 мм получен концентрат с содержанием 69,7% железа, 1,5—2% кремне- зема. На обычных барабанных магнитных сепараторах из той же руды крупностью 50,9% класса —0,074 мм получен концентрат с содержанием 65,2% железа. Сочетание сухого измельчения в мель- ницах типа «Аэрофол» с сухой сепарацией в бегущем магнитном поле является перспективным для руд Мариупольского месторождения, где испытывается недостаток воды. Обратной флотацией концентрата с содержанием железа 69,1% получен концентрат, содержащий 71—71,2% железа и 0,36—0,3% 3* 35
Таблица 14 w 05 Химический состав железных руд Криворожских горнообогатительных комбинатов НКГОК ЦГОК 1-й желе- зистый горизонт , 2-й железистый горизонт 4-й железистый горизонт СевГОК ИнГОК (неокис- ленные кварциты) Петров- ское месторож- дение Элементы и соединения ЮГ0К карьер № 1 карьер № 3 сред- нее неокис- ленные неокис- ленные полу- окислен- ные неокис- ленные неокис- полу- окислен- ные (Перво- майское месторож- дение) Основная толща Переход- ная толща ленные Содержание, % Feo6n, FepacT FeOpacT Fe20s SiO2 A12O3 p2o8 so3 CaO MgO C02 П. n. n. 35,7 35,7 16,2 33,09 38,21 1,45 0,126 0,152 1,58 2,73 5,93 33,0 32,6 19,0 25,4 35,1 1,5 0,12 0,07 1,9 4,3 9,0 10,4 38,1 36,06 16,9 34,1 41,6 0,56 0,08 0,06 0,54 2,37 1,85 2,45 37,3 35,6 17,2 32,7 40,6 0,7 0,09 0,06 0,75 2,7 2,95 3,7 28,97 28,80 22,10 18,36 40,89 3,49 0,36 0,26 0,31 2,16 6,37 34,82 34,47 18,47 31,93 40,95 1,44 0,32 0,15 0,68 1,34 4,64 37,59 36,24 4,62 40,60 46,31 0,83 0,34 0,11 0,24 0,30 1,12 27,19 26,25 20,73 14,35 50,71 2,49 0,27 0,29 0,88 1,82 6,35 33,98 33,59 18,96 26,05 45,0 1,04 0,08 0,23 0,40 1,32 5,79 30,82 30,17 7.68 42,28 47,48 0,42 0,12 0,07 0,13 0,33 0,86 35,8 35,7 15,4 34,1 10,2 1,2 0,07 0,35 1,5 3,0 34,29 31,29 15,61 30,98 40,41 1,85 0,28 0,35 1,51 2,23 2,71 9,08 32,8 30,8 13,9 29,5 49,3 1,0 0,14 2,28 1,3 0,18 0,63 Фазовый анализ ^емагнет 28,85 минералогический состав см. табл. 6 — 27,02 — 11,37 22,89 12,39 28,5 25,7 28,8 ^егемат и гидроок 3,57 — 2,61 — 3,54 3,92 18,53 4,0 2,66 1,3 ^карбон и силик 3,28 — 5,80* — 11,74** 6,76*** Q yg**** 3,3 4,35 0,7 * Силикатного железа 5,78%. ** Силикатного железа 2,47%. *** Силикатного железа 1,89%. **** Силикатного железа 0,68%.
кремнезема. Расход реагентов на флотацию: сырого таллового масла 0,5—0,6 кг!т, едкого натра 0,75 кг/т, барды 0,75 кг/тп. В концентратах, содержащих 67,1 и 70,5% железа, содержание окислов и элементов следующие: 2,88—1,16% SiO2, 0,8— 0,2%А12О3, 0,4-0,1% СаО, 0,7-0,05% MgO, 0,027% Р2О6, 0,26— 0,075% S, 0,087-0,048% МпО, 1,2-0,2% ТЮ2. Концентраты из мариупольских кварцитов могут быть исполь- зованы для доменной плавки, но более целесообразно их применять для мартеновской и конверторной плавки (в виде агломерата или металлизованных окатышей), а наиболее богатые, содержащие 0,3— 0,36% SiO2, для порошковой металлургии. Себестоимость концентратов из руд Мариупольского месторожде- ния по предварительным расчетам франко-завод имени Ильича с содержанием 65% железа на 41 коп., а с содержанием 67—69% железа на 81 коп. дешевле криворожских концентратов того же качества. Объемный вес железистых кварцитов 3,41—3,68 г/с№, орудене- лых пород — 2,8—3,22 г/см3. Плотность железистых кварцитов 3,65—3,96 з/см3, оруденелых пород — 3,08—3,30 з!см3. Пористость железистых кварцитов 5,15—8,8%, оруденелых пород —0,09— 9,96%. Удельная магнитная восприимчивость железистых кварцитов 21 652—30 000-10-6 см3/г, оруденелых пород — 1788—10 793 X X Ю~в см3!г. Работа разрушения колеблется от 4 до 7,8 кГм!см3 (руда ЮГОКа 14,1—29,9 в/'м/см3), однако измельчаемость кварци- тов в силу большой крепости вмешающих пород составляет при из- мельчении до 70% —0,074 мм 0,6—0,7 измельчаемое™ руды теку- щей добычи ЮГОКа. Химический состав железных руд Криворожских горнообогати- тельных комбинатов приведен в табл. 14. § 2. МЕСТОРОЖДЕНИЯ КУРСКОЙ МАГНИТНОЙ АНОМАЛИИ Железорудный бассейн Курской магнитной аномалии (КМА) является одним из крупнейших в мире. Полоса магнитных аномалий КМА шириной от 40 до 250 км, протяженностью более 850 км простирается по территории Белго- родской, Курской, Орловской, . Воронежской и других областей европейской части СССР, являясь частью обширного Русского желе- зорудного бассейна. К этому бассейну относятся: Криворожско- Кременчугский,1 КМА, Белорусский, Прибалтийский, Карельский и Кольский железорудные бассейны [18]. Железистые кварциты КМА залегают среди докембрийских кри- сталлических осадочно-метаморфических сланцев. Эти породы разде- ляются на три отдела: верхний (кроющие породы), средний (рудо- носная толща) и нижний (подстилающие породы). Верхний отдел представлен, в основном, известково-сланцевой толщей, средний — 37
железистыми кварцитами, нижний — сланцево-гнейсовой и мар- матитовой толщей. В рудоносной толще выделяются: железистые кварциты несколь- ких минералогических разновидностей; породы роговообманковые, роговообманково- и хлорито-магнетитовые, хлоритово-роговообман- ковые с магнетитом и без него, роговообманково-гранатовые; реже гнейсы, сланец, известняк и гранит. Кристаллические сланцы и безрудные кварциты присутствуют в виде прослоев или слоев неболь- шой мощности. Переход железистых кварцитов в покрывающие и подстилающие породы постепенный. Среди железистых кварцитов в бассейне КМА наиболее распро- странены магнетитовые. Железорудные минералы представлены: магнетитом и гематитом (железный блеск и тонкодисперсный гематит), реже мушкетовитом. В окисленных и выветрелых железистых кварцитах присутствуют: мартит, гидрогематит, гетит и гидрогетит. Главный нерудный ми- нерал — кварц и иногда хлорит. Второстепенные минералы: пирит, пирротин, куммингтонит, биотит, эгирин, доломит, кальцит, щелоч- ные амфиболы, серицит и тальк. Содержание железа в железистых кварцитах КМА колеблется от 13 до 40 и реже до 45%. Среднее содержание железа в рудных участках 33—39%. Железистые кварциты КМА делятся по степени окисления и вы- ветривания на три зоны (снизу вверх): неокисленные и неизменен- ные кварциты, окисленные и частично дезинтегрированные (ниж- няя зона коры выветривания), богатые железные руды верхней зоны коры выветривания железистых кварцитов. По преобладанию главнейших железорудных минералов неокис- ленные железистые кварциты делятся на два основных типа: магне- титовые и гематитовые (железнослюдковые). Кроме того, имеются смешанные магнетито-гематитовые и гематито-магнетитовые типы железистых кварцитов. По наличию безрудных кварцевых и силикатных прослойков различают железистые кварциты с кварцевыми и с силикатными прослойками. По содержанию минералов примесей выделяют несколько раз- новидностей вышеуказанных четырех типов железистых кварцитов: карбонатные, тремолитовые, актинолитовые, щелочно-амфиболовые и другие. По текстурным признакам различают тонко- и микрополосчатые (ширина полос от долей мм, до 2 мм), среднеполосчатые (2—5 мм), широкополосчатые (0,5—2 см) и разнополосчатые, а по структурным признакам — равномернозернистые, неравномернозернистые, тонко- зернистые, среднезернистые, со структурами замещения. Запасы железных руд только в Белгородской области прибли- женно исчисляются в 23 млрд. т.
Лебединское месторождение Лебединское месторождение богатых железных руд и желези- стых кварцитов расположено в центральной части Старооскольского узла магнитных аномалий, в Губкинском районе Белгородской области. Железистые кварциты залегают непосредственно под бо- гатыми рудами. На месторождении выделяются два промышленных железорудных участка: Центральный и Южно-Лебединский и один непромышленный — Сретенский. По минералогическому составу различают четыре разновид- ности неокисленных железистых кварцитов: амфиболо- и щелочно-ам- фиболо-магнетитовые, составляющие около 50% объема всех желе- зистых кварцитов; куммингтонито-магнетитовые — 29%; щелочно- амфиболо-магнетитовые с железной слюдкой—9%; карбонатно-магне- титовые — 12%. Магнетит, кварц, щелочные амфиболы являются основными породообразующими минералами железистых-кварцитов. Второстепенные минералы — гематит, мартит, карбонат, биотит хлорит и полевые шпаты. Размер зерен магнетита колеблется в пределах 0,03—0,3 мм, агрегатов магнетита — 0,18—1,0 мм. Коэффициент крепости неокисленных кварцитов по шкале Про- тодьяконова 16—20, объемный вес 3,4 г/см3, влажность добытой руды 3%. Запасы неокисленных кварцитов на центральном участке (руд- ная база Лебединского ГОКа) в контуре карьера первой очереди — 903 млн. т, полуокисленных — 29 млн. т, окисленных — 41 млн. т. В контуре карьера второй очереди запасы неокисленных кварцитов — 1400 млн. т. Балансовые запасы категорий A-pB-J-Ci составляют 2477 млн. т, С2 — 487 млн. т. Железистые кварциты Лебединского месторождения как объект обогащения разделяются на неокисленные, окисленные, полуокис- ленные и смешанные. Неокисленные железистые кварциты не со- держат или содержат очень мало вторичных железных минералов (мартит, гидрогематит) и очень мало гематита, преобладает магнетит. Магнитной сепарацией в поле напряженностью 1000 э из них выде- ляется до 45% и более магнитной фракции. В окисленных рудах магнетит и гематит подверглись почти полному окислению, а в полу- окисленных — частичному. Смесь неокисленных кварцитов с окис- ленными и полуокисленными, образовавшуюся при добыче руды, принято называть смешанными кварцитами. Лебединские кварциты отличаются более крупной вкрапленностью магнетита по сравнению с кварцитами Михайловского месторождения КМА и Кривого Рога. В результате лабораторных испытаний обогатимости трех представительных проб неокисленных кварцитов, проведенных институтом НИИКМА [19] по двухстадиальной схеме обогащения с измельчением в первой стадии до крупности 95% класса —0,5 мм и во второй — 95% класса —0,074 мм, было установлено, что при содержании в руде 36,10, 33,61 и 34,08% железа, 39
выход концентрата составил 47,08%, 44,36% и 44,54%, содержание в концентрате — 67,02%, 65,54% и 68,70% железа, извлечение же- леза в концентрат — 87,40%, 86,50% и 89,79%. Лабораторными испытаниями, проведенными НИИКМА [20] на пробе, составленной из смеси неокисленных железистых кварцитов различных минералогических типов и характеризующей железо- рудную толщу Северо-Лебединского месторождения, из руды, содер- жащей 34,9% железа, получено 45,6% концентрата с содержанием 67,2% железа, в который извлекается 87,8% железа. Концентрат содержит 28,4% FeO, 4,7% SiO2, 0,60% А12О3, 0,8% СаО + MgO, 0,3% S, 0,01% P2OS, п. и. п.— 0,10%. В 1965 г. Механобрчерметом и НИИКМА проведены промышлен- ные испытания неокисленных железистых кварцитов, содержащих 34,1% железа, на фабрике № 1 комбината КМАруда. По двухстади- альной схеме измельчения с тремя стадиями обогащения при конеч- ной крупности измельчения —0,074 мм получено 40,9% от исходной руды концентрата с содержанием 68,1 % железа и извлечением 80,1 %. Хвосты содержали 11,8% железа. В 1966 г. теми же институтами проведены промышленные испыта- ния Лебединских кварцитов на опытной секции бесшарового измель- чения НКГОКа (табл. 15). Таблица 15 Результаты обогащения Лебединских кварцитов Содержание железа, % Крупность измельче- ния, % Схемы измельчения и обогащения ю о 7 «ё “ к S и Двухста- диальная 116,0 37,2 34,2 34,0 68,5 Трехста- диальная 119,5 34,8 69,2 74,5 98,8 91,6 70,7 98,9 95,2 По сравнению с шаровым измельчением, полученные концентраты имели более высокое содержание железа, но извлечение оказалось низким. Для обогащения смешанных кварцитов НИИКМА рекомендует магнитно-флотационную либо гравитационно-магнитно-флотацион- ную схему. Последняя обеспечивает выделение свободных зерен мартита и магнетита на винтовых сепараторах, что уменьшает влияние колебаний в вещественном составе исходной руды. Магнитно-флота- ционным обогащением из руды, содержащей 37,26% железа, полу- чены результаты, приведенные в табл. 16. 40
Таблица 16 Результаты обогащения руды по магнитно-флотационной схеме Продукт Выход, % Содержание железа, % Извлечение железа, % Магнитный концентрат 36,89 66,62 66,00 Флотационный концентрат 12,10 53,15 17,40 Суммарный концентрат 48,99 63,30 83,40 Общие хвосты 51,01 12,00 16,60 Михайловское месторождение Михайловское месторождение богатых железных руд и железистых кварцитов расположено на территории Курской области, в Курско- Орловском районе КМА. Месторождение имеет огромные запасы неокисленных и окисленных железистых кварцитов. В геологическом строении месторождения участвуют два комп- лекса горных пород: толща покрывающих осадочных песчано-гли- нистых и карбонатных пород и толща докембрийских метаморфи- ческих пород [21]. Толща осадочных пород представлена глинисто-песчаными, из- вестково-глинистыми, каолино-песчаными породами, полосчатыми плотными глинами, мелкозернистыми песками, песчанистыми и мергелистыми глинами, меловыми отложениями, суглинками. Сум- марная мощность осадочных пород колеблется от 25 до 180 м, составляя в среднем 90 м. Докембрийские метаморфизованные породы составляют два струк- турных яруса: древний, сложенный гнейсами и древними песча- никами, и верхний, в котором, в свою очередь, имеются две серии: нижняя, представленная зеленокаменными породами, и верхняя с тремя свитами: нижней—песчанико-сланцевой, средней — железоруд- ной или продуктивной и верхней — сланцево-эффузивной. В продуктивной железорудной свите на Веретенинском участке месторождения выделяются пять горизонтов (снизу вверх): первый, сложенный безрудными кварцитами, мощностью около 6 .и; второй, представленный магнетитовыми пиритизированными железистыми кварцитами (мощность 150—180 м); третий горизонт — железно- слюдково-магнетитовых кварцитов (мощность 600—700 м), четвер- тый, сложенный чередующимися магнетитовыми и железно-слюдково- магнетитовыми кварцитами (мощность до 200 м), и пятый горизонт железистых кварцитов мощностью до 1100—1200 .и на Веретенинском участке и 200—400 м на других участках Михайловского месторо- ждения. В толще железистых кварцитов в результате выветривания обра- зовались следующие зоны: богатых железных руд (верхняя зона коры выветривания), окисленных железных руд (нижняя зона коры выветривания), неокисленных железистых кварцитов. Гипсо- 41
метрическое положение зон непостоянно и колеблется в широких пределах. Зона богатых руд имеет мощность от 5 до 30 м, иногда 50—80 м. Зона окисленных железистых кварцитов имеет весьма непостоянную мощность от 0 до 250 м. По минеральному составу и генезису различают три группы железных руд месторождения: осадочно-метаморфические бедные железные руды (железистые кварциты), гипергенные остаточные богатые железные руды (кора выветривания железистых кварци- тов), гипогенные (гидротермальные) богатые железные руды, мало- распространенные на месторождении. Железистые кварциты по степени окисления разделяют на окис- ленные и неокисленные. Неокисленные железистые кварциты по пре- обладанию магнетита или гематита подразделяют на магнетитовые, гематитовые, железнослюдково-магнетитовые и безрудные. В магнетитовых железистых кварцитах имеется 6—8% гематита, а в гематитовых — 1—2% магнетита. По содержанию силикатных минералов среди магнетитовых и железнослюдково-магнетитовых кварцитов различают железистые кварциты со слюдами, со слюдами и эгирином, с эгирином (или без него) и с щелочными амфиболами. Магнетитовые железистые квар- циты располагаются по западному контакту и в дентальных участках Михайловского месторождения. Главные породообразующие мине- ралы: магнетит, пирит, кварц, эгирин, зеленая слюда, карбонаты. Магнетитовые железистые кварциты характеризуются тонкозер- нистостыо. Размер зерен магнетита (средний) 0,025 X 0,025 мм, агрега- тов зерен — 0,055 X 0,079 мм до 0,806 X 1,106 мм. Размер зерен кварца средний — 0,036 X 0,072 мм. Железнослюдково-магнетитовые кварциты преобладают над дру- гими типами железистых кварцитов. Основными минералами их являются: магнетит, гематит, кварц, зеленая слюда, эгирин и кар- бонаты (анкерит), второстепенными — щелочные амфиболы и био- тит, акцессорными — пирит и апатит. Они также характеризуются тонкозернистостью (средние величины): магнетит—0,041 X 0,068 мм,. гематит — 0,063 X 0,213 мм, кварц — 0,033 X 0,065 мм, карбона- ты — 0,042 X 0,068 мм. В контуре карьера в неокисленных железистых кварцитах содер- жится 40% магнетита, 12% гематита, 34% кварца, 10% силикатов, 2% железистых карбонатов. Среднее содержание железа в карьере для неокисленных железис- тых кварцитов с учетом разубоживания 39,38%, железа раствори- мого - 37,75%. Объемный вес железистых кварцитов 3,4—4,10 г/сл3 (средний для всех кварцитов 3,76 а/с.и3). Влажность неокисленных кварцитов 3%, окисленных — 5%. Коэффициент крепости неокисленных квар- цитов 18—20 по шкале Протодьяконова, окисленных —8—15. Удель- ная магнитная восприимчивость магнетитовых железистых квар- цитов 82 880-10~6 см9!г, железнослюдково-магнетитовых — 79 268 X X 10"6 см3!г. 42
Запасы магнетитовых железистых кварцитов категорий А + В4~СХ составляют 2,4 млрд, тп, С2 — 4,3 млрд, т, окисленных соответственно 1,3 и 1,3 млрд. т. Общие запасы железистых кварцитов более 20 млрд. т. Михайловские кварциты отличаются весьма тонкой вкраплен- ностью главных рудных и нерудных минералов: преобладающая крупность зерен магнетита —0,02 —0,03 мм, гематита —0,04 мм, кварца 0,03—0,06 мм. Для получения богатых железных концетра- тов с содержанием железа 65—66% необходимо измельчать руду до крупности — 44 мк. Однако ввиду наличия крупных выделений породы, отвальные хвосты могут выделяться, начиная с крупности —2—3 мм. Неокисленные гематито-магнетитовые железистые кварциты со- держат около 35% магнетита, значительное количество гематита (10—15%) и по ~ 1 % гидроокислов железа и сидерита. Средний химический состав их: 39,4% Ееобщ, 12,8% FeO,42,3% Fe2O3, 38,6% SiO2, 0,34% А12О3, 1,3% CaO, 1,26% MgO,0,ll% SO3, 0,10% P2O5, 0,99% щелочи, 2,14% n. n. n. Испытания обогатимости неокисленных железистых кварцитов проводились в институтах Механобр, Механобрчермет и НИИКМА. Магнетитовый концентрат выделялся мокрой магнитной сепарацией на сепараторах для сильномагнитных руд, а обогащение хвостов магнитной сепарации производилось флотацией, магнитной сепара- цией в поле высокой напряженности и гравитационными методами [22, 23, 24, 25]. Магнитным обогащением при трех стадиях измельчения до круп- ности 26% класса —0,08 мм, 67% класса —0,08 мм и 97% класса —0,044 мм и четырех стадиях обогащения из, руды, содержащей 39,1% железа, получен концентрат с содержанием 65,6% железа, выход концентрата 34,2%, извлечение железа в концентрат 57,4%, содержание железа в хвостах 25,4%. В промышленных испытаниях, проводившихся на VI секции НКГОКа по той же схеме, получен концентрат с содержанием 62,8% железа, при выходе концентрата 38,7% и извлечении железа 67,5%. Производительность секции по руде 143,7 т/ч. На опытной секции самоизмельчения НКГОКа получен концентрат с содержанием 64% железа, выход концентрата 35,4%, извлечение железа в концентрат 61%. Производительность секции по руде 53,8 т/ч. Хвосты магнитного обогащения, в которых железо представлено преимущественно слабомагнитными железными минералами, обо- гащались флотацией, магнитной сепарацией в поле высокой напря- женности с последующей доводкой магнитного продукта флотацией или на концентрационных столах и винтовых сепараторах. Суммар- ные результаты обогащения руды по двум схемам: магнитно-фло- тационной и магнитно-магнитно-флотационной следующие: выход концентрата 45,15—46,54%, содержание железа в концентрате 63,4— 64,2%, извлечение железа в концентрат 81,3—76,4%. В качестве собирателей при флотационном обогащении хвостов применялись 43
талловое масло, пиролизат (тяжелая фракция пиролизата древесных смол), легкие масла, в качестве депрессоров и регуляторов — барда сульфитных щелоков в известково-содовой среде, жидкое стекло с сернокислым алюминием. Себестоимость концентратов магнитно-флотационного обогаще- ния, в зависимости от применяемых реагентов, составляет 6,97— 7,80 руб!т, магнитно-магнитно-флотационного 7,35—7,42 руб!т при отпускной цене в первом случае 6,971—6,76 руб!т, во втором— 6,64—7,50 руб!т. Доводка магнитного концентрата для получения из него мало- кремнеземистых концентратов производилась обратной флотацией с применением анионных и катионных собирателей. Полученный концентрат содержит 69,76% железа и 2,9% кремнезема (табл. 17). Таблица 17 Химические анализы концентратов обогащения михайловских кварцитов Элементы и окислы Магнетитовый концентрат Высококаче- ственный кон- центрат Концентрат обога- щения хвостов магнитной сепарации Содержание, % Fe 66,6 69,76 60,39 FeO 27,3 27,4 ' 2,71 CaO 0,20 0,29 0,83 MgO 0,30 0,37 0,70 SiO2 5,9 2,9 9,32 A12O3 0,30 0,44 0,20 MnO 0,029 0,079 — s 0,06 0,016 —. p 0,05 0,01 — П. n. n. 0,39 — 2,87 Неокисленные железистые кварциты Михайловского месторожде- ния обладают высокой прочностью: крепость их по шкале Протодья- конова 17—18, удельная работа разрушения 21,3 кГм1см3, измель- чаемость по сравнению с рядовой рудой ЮГОКа 0,68—0,78. Коробковское месторождение Коробковское месторождение богатых руд и железистых кварци- тов расположено в Старооскольском районе Белгородской области. На месторождении выделяются карбонатно-магнетитовые, куммин- гтонито-магнетитовые, тремолито-магнетитовые и железно-слюдково- магнетитовые кварциты. Лучшими по качеству и наиболее распро- страненными являются карбонатно-магнетитовые (54% запасов) и железнослюдково-магнетитовые (27% запасов) кварциты. Содер- жание железа в кварцитах колеблется от 25 до 40%, железа в форме 44
магнетита — от 20 до 32%. По химическому составу и физическим свойствам железистые кварциты Коробковского месторождения близки к рудам Лебединского и Стойленского месторождений. Кре- пость кварцитов по шкале Протодьяконова 14—20, объемный вес — 3,75 а/сл3, влажность добытых кварцитов 1—3%. Балансовые запасы неокисленных железистых кварцитов по ка- тегориям В + Gj — 758 млн. т, по категории С2 — 7,6 млн. т. Испытания обогатимости железистых кварцитов Южно-Коробков- ского месторождения, имеющие целью улучшение качества концен- трата, проводились институтами Механобр, НИИКМА и др. В 1963 г. на фабрике № 1 были проведены промышленные испыта- ния технологической схемы глубокого обогащения железистых квар- цитов Южно-Коробковского месторождения, включающей три ста- дии измельчения руды до крупности 0,8—0, 0,1—0 (86—90% —0,074 мм) и 0,053 мм (95% — 0,053 мм) и три стадии мокрой маг- нитной сепарации. По этой схеме получено 40,4% концентрата с содержанием 68,5% Fe и извлечением 81,9%. Концентрат содержал: 68,5—69,0% Feo6n,, 29,6% FeO, 3,0% SiO2, 0,2% А12О3, 0,6% СаО, 0,5% MgO, 0,04% S, 0,02% Р, модуль основности 0,34, кремневый модуль 15. Стойленское месторождение Стойленское месторождение богатых железных руд и железистых кварцитов расположено в Старооскольском районе Белгородской области. Железистые кйарциты залегают непосредственно под богатыми рудами. По степени окисления железистые кварциты делятся на окисленные, полуокисленные и неокисленные. Основная часть за- пасов представлена неокисленными кварцитами. По минеральному составу различают разновидности неокисленных кварцитов: магне- титовые, силикатно-магнетитовые, железнослюдково-магнетитовые, слаборудные. Магнетитовые и силикатно-магнетитовые кварциты составляют 84,6% всех неокисленных кварцитов. Все разновидности кварцитов карбонатизированы. Железистые кварциты представляют собой твердые, мелкозерни- стые породы полосчатого строения вследствие чередования слоев кварцита и магнетита и реже железной слюдки, силикатов и карбо- натов. Различают тонкозернистые, мелкозернистые и среднезер- нистые кварциты. В полуокисленных кварцитах меньшая часть магнетита замещена мартитом. Крепость кварцитов по шкале Протодьяконова 12—16, влажность 3%, объемный вес в массиве 3,46 г/сл3. Запасы неокисленных и полуокисленных кварцитов по катего- риям В Cj составляет 1622 млн. тп, С2 — 178 млн. т. Исследования на обогатимость железистых кварцитов Стой- ленского месторождения производились институтом НИИКМА. Для 45
обогащения неокисленных кварцитов рекомендовано мокрое маг- нитное обогащение, которое обеспечивает получение железных концентратов с содержанием 65—67% железа при крупности из- мельчения в последней стадии обогащения 95—98% класса —0,074 мм. Обогащение полуокисленных кварцитов рекомендуется произ- водить магнитной сепарацией в поле низкой напряженности (выде- ляется магнетитовый концентрат) и в поле высокой напряженности (выделяются хвосты) и флотационным обогащением промпродукта с выделением готового концентрата и хвостов. Институтом Механобрчермет проведены полупромышленные ис- пытания обогатимости Стойленских железистых кварцитов с приме- нением бесшарового измельчения. В испытаниях применялись двух- и трехстадиальная схемы измельчения. Получены следующие результаты: выход концентрата 43,3—40,9% с содержанием 65,2— 69,4% железа, извлечение железа в концентрат 83,6—82,5% (пер- вая цифра относится к двухстадиальной схеме измельчения, вторая — к трехстадиальной). На основании проведенных исследований разработана технологи- ческая схема обогащения неокисленных железистых кварцитов с при- менением рудного самоизмельчения и рудно-галечного измельче- ния до конечной крупности 98% класса —0,074 мм с выдачей кон- центрата, содержащего 66% железа, выход концентрата составляет 40%, извлечение железа — 77%. Чернянское месторождение Чернянское месторождение богатых железных руд и железис- тых кварцитов расположено в Новооскольском районе Белгородской области. Месторождение приурочено к докембрийским метаморфи- ческим породам. Железистые'кварциты, месторождения залегают под богатыми рудами, образовавшимися в результате выветривания кварцитов. Железистые кварциты состоят из чередующихся слоев кварца и магнетита с прослоями железной слюдки, карбонатов и силикатов. Кварциты характеризуются высокой крепостью и мелкозернистостью. По минералогическому составу различают пять основных типов кварцитов: силикатно-магнетитовые (79,4% запасов неокисленных кварцитов), железнослюдково-магнетитовые (20,6% запасов неокис- ленных кварцитов), слаборудные, полуокисленные, окисленные. За- пасы последних трех разновидностей составляют около 7% общих запасов кварцитов. Содержание железа, связанного с магнетитом, составляет 26,4%, связанного с гематитом и силикатами, —4%, с сидеритом и силика- тами — 2,6%. Запасы неокисленных железистых кварцитов по всем категориям составляют 2855,4 млн. т, окисленных и полуокисленных — 220,4 млн. т. 46
Таблица 18 Результаты испытаний обогатимости руды Червинского месторождения Показатели, % Магнитное обогащение неокисленных кварцитов Магнитно- гравитацион- ное обогаще- ние окислен- ных кварцитов Магнитно- флотационное обогащение окисленных кварцитов Содержание железа в руде 29,9 32,7 24,0 36,57 36,57 Выход концентрата . . . 31,97 33,58 19,79 41,15 59,05 Содержание железа в кон- центрате 68,18 68,35 64,13 63,29 49,2 Извлечение железа в кон- центрате 72,9 71,1 52,9 71,24 79,77 Таблица 19 Химический и фазовый состав неокисленных железистых кварцитов Курской магнитной аномалии Компоненты Месторождения Лебедин- ское Михай- ловское Короб- ковское Стойлен- ское Чернян- ское Содержание, % ^е0бщ 34,35 39,39 33,9 34,46 33,4 трасте . 33,08 — 32,10 32,05 30,86 Fe»O3 34,58 42,25 33,15 31,08 30,88 РеОобщ 13,68 12,76 13,65 16,33 15,4 ^еОмагн 10,49 — — 29,1 SiO2 42,02 38,64 43,2 41,67 36,95 Al20g 1,36 0,34 1,50 1,67 1,20 TiO2 0,15 0,07 0,09 0,08 0,71 Р2Об 0,20 0,10 0,14 0,15 0,25 so» 0,29 0,11 0,26 0,34 0,47 СаО 1,79 1,30 2,40 1,87 3,43 MgO 2,58 1,26 2,50 2,60 4,29 МпО — 0,04 0,04 Щелочи — 0,99 0,47 — — П. и. и. 2,89 2,14 2,60 3,15 2,98 Фазовы й с о с т а в ^магнетита 28,0 21,5 26,5 26,62 26,4 ^емартита 1,50 — — —— — ^гематита и гидроокислов 2,48 1,52 — 2,96* 4,4 ^сидерита и силикатов 2,37 2,7 — . 4,88 2,6 * Включая силикаты трехвалентного железа. 47
Испытания обогатимости неокисленных и полуокисленных же- лезистых кварцитов Чернявского месторождения производились Цен- тральной геологоразведочной экспедицией и институтом НИИКМА. В испытаниях неокисленных кварцитов применялось магнитное обогащение с измельчением руды до крупности 96—98% —0,074 мм, а в испытаниях полуокисленных кварцитов — магнитно-флотацион- ное и магнитно-гравитационное с измельчением в обоих случаях ' до крупности 98% класса —0,16 мм. Магнитно-гравитационное [ обогащение дало более высокие показатели (табл. 18). j Для проектирования принята технологическая схема магнит- I него обогащения с бесшаровым измельчением до крупности 96— 1 98% класса —0,074 мм; содержание железа в концентрате 65%, | извлечение железа в концентрат 77,2%. - Химический и фазовый состав неокисленных железистых квар- цитов Курской магнитной аномалии приведен в табл. 19. Салтыковско-Александровское месторождение Салтыковско-Александровское месторождение богатых железистых руд и железных кварцитов расположено в Старооскольском железо- рудном районе, на территории Губкинского и Старооскольского Таблица 20 Химические анализы концентратов Элементы и окислы Месторождения Лебедин- ское Михай- ловское (проект) Южно-Короб- ковское Стойлен- ское Чернян- ское Салтыковско- Александров- ское Содержание, % - Fe 68 64 65 68 66 65 66 FeO 26,5 22,2 27,5 29,3 28,8 28,0 28,3 Fea03 67,8 66,8 62,4 64,8 62,4 61,9 62,9 SiOa 4,11 7,10 7,71 3,50 6,57 7,64 6,57 А12О3 0,15 0,18 0,20 0,30 0,37 0,47 0,40 СаО 0,30 0,75 0,80 0,80 0,39 0,39 0,50 MgO 0,40 0,84 0,60 0,65 0,61 0,95 0,65 МпО 0,13 0,054 0,05 0,20 0,049 0,05 СО2 — 1,3 0,15 — 0,16 0,15 Р2О6 0,02 — 0,04 0,05 0,037 0,024 0,04 SO3 0,05 — 0,10 0,10 0,13 0,376 0,15 К,0 + Na,0 0,24 0,28 0,24 0,20 0,24 — 0,24 П. п. п. 0,3 1,8 0,20 0,10 0,24 0,25 0,15 Модуль основности 0,17 0,22 0,18 0,38 0,85 0,17 0,17 Кремневый . модуль 27,4 39,5 38,5 11,7 16,3 16,3 16,4 48
районов Белгородской области. Руды Салтыковского месторожде- ния по минералогическим и физическим свойствам близки к рудам Стойленского и Лебединского месторождений. Геологическое строение месторождения аналогично другим место- рождениям КМА: под рыхлыми наносами залегают богатые руды зоны выветривания и окисления железистых кварцитов, ниже их на кристаллических породах докембрия расположены железистые квар- циты. Балансовые запасы магнетитовых кварцитов категорий А + В Сх составляют 403 млн. т, С2 — 117 млн. т. Руды Салтыковско-Александровского месторождения близки по обогатимости к рудам Стоййенского месторождения и для" обогаще- ния их принята технологическая схема Стойленского ГОКа. Химический анализ концентратов из руд месторождений КМА. (табл. 20). § 3. КРЕМЕНЧУГСКИЙ ЖЕЛЕЗОРУДНЫЙ РАЙОН Кременчугская полоса железистых пород является продолжением Криворожского железорудного бассейна и вместе с ним является частью Русского железорудного бассейна. В Кременчугский железорудный район входят Кременчугское (Галещинское) месторождение мартитовых руд, Горишне-Плавненс- кое месторождение магнетитовых железистых кварцитов (рудная база первой очереди Днепровского ГОКа), Лавриковское месторо- ждение железистых кварцитов (рудная база второй очереди Днепров- ского ГОКа), Еристовское месторождение и другие. Горишне-Плавненское месторождение Горишне-Плавненское месторождение железистых кварцитов расположено в южной части Кременчугской полосы железистых кварцитов. Месторождение находится в 40 км от г. Кременчуга Полтавской области. Нижняя основная толща месторождения почти нацело сложена кондиционными железистыми кварцитами, имеет мощность 200 м на юге и 120—100 м на севере месторождения. Мощность наносов, представленных песчано-глинистыми отложениями, 5—8 м на юге, 35—40 м на севере месторождения. Основная толща разделяется на три горизонта: нижний горизонт, сложенный преимущественно магнетитовыми кварцитами с прослоями белополосчатых и железнослюдкрвых квар- цитов мощностью от 20—25 м (на севере месторождения) до 60—65 м (на юге); средний горизонт мощностью до 120 м, состоящий в основном из белополосчатых магнетитовых кварцитов; верхний горизонт железнослюдково-магнетитовых кварцитов мощ- ностью до 200 м. 4 Заказ 478 49
На породах основной толщи залегает верхняя толща мощностью 400—430 м слабооруденелых (26% железа общего, 21% железа рас- творимого) взаимнопереслаивающихся магнетито-куммингтонито- вых роговиков и сланцев. Зона окисления имеется только, на севере месторождения (мощ- ность 45 м), включает мартитизированные, лимонитизированные и сидеритизированные железистые кварциты, составляющие всего около 4% запасов железистых кварцитов. По минералогическому составу различают четыре типа железис- тых кварцитов со следующим количественным соотношением их в железорудной толще: магнетитовые и железнослюдково-магнетито- вые — 96,4%, мартито-магнетитовые (пол у окисленные) — 1,5%, мар- тито-лимонитовые (окисленные) — 1,2%, сидеритизированные — 0,9%. Рудные минералы железистых кварцитов представлены магнети- том, гематитом, мартитом, лимонитом; нерудные — кварцем, карбо- натом, амфиболами, хлоритом. Вкрапленность рудных минералов весьма тонкая, для раскрытия их необходимо измельчать руду до 44—32 мк. Балансовые запасы железистых кварцитов месторождения по ка- тегориям А + В + Ц составляют 614 млн. т, С2 — 612 млн. т, в том числе магнетитовых, соответственно 598 и 612 млн. т. Запасы желе- зистых кварцитов в контуре карьера: неокисленных 542,4 млн. т, 90% запасов, полуокисленных 10,1 млн. т, окисленных — 4,9 млн. т. Еристовское месторождение Еристовское месторождение железистых кварцитов расположено в Кременчугском районе Полтавской области. Месторождение залегает в докембрийских породах Криворожской серии. Кварцево-слюдяные сланцы и железистые кварциты, слага- ющие Еристовское месторождение, относятся к породам средней свиты, которая подразделяется на семь толщ. Промышленное значение имеют первая и четвертая толщи. В четвертой толще выделяется три горизонта — верхний, средний и нижний. Продуктивным явля- ется средний горизонт мощностью от 40 до 200 м, сложенный магне- титовыми и железнослюдково-магнетитовыми кварцитами. Верхняя часть железистых кварцитов окислена, и они переходят в гидрогематито-мартитовые, мартито- и сидерито-магнетитовые раз- ности. Подавляющая часть . (98,7%) запасов месторождения пред- ставлена магнетитовыми кварцитами со средним содержанием 34,8% железа. Железистые кварциты Еристовского месторождения, так же как и Горишне-Плавненского, весьма тонковкрапленные. Химический и минералогический состав окисленных железистых кварцитов Кременчугского района приведен в табл. 21. Балансовые запасы магнетитовых кварцитов составляют по ка- тегориям B-j-Cj — 362 млн. т, С2 — 341 млн. т, железнослюдково- 50
Таблица 21 Химический и минералогический состав (%) и физические свойства неокисленных железистых кварцитов Кременчугского района Элементы и окиелы Месторождения Минералы и физические свойства Месторождения Горишне- Плавненское Еристовское Горишне- Плавненское Еристовское Р°общ 36,16 34,20 Магнетит 41,6 46,5 34,13 34,20 Гематит 1,4 0,2 ГеОобщ 16,30 16,00 Карбонаты 1,9 0,5 железа ^сОраств Fe2O3 17,33 30,98 16,20 30,90 Силикаты железа 16,2 5,2 41,66 42,30 Кварц 32,4 38,9 А12О3 1,51 2,83 Апатит 0,2 0,25 СаО 1,71 1,91 Карбонаты 5,2 8,00 MgO 2,57 3,09 Прочие 0,9 0,45 Р2О6 0,075 0,11 so3 0,001 0,62 со2 3,3 1,4 Объемный вес, г/сл3 Пори- 3,3 3,3 П. п. п. 3,9 1,66 4,2-6 3,5 стость, % Крепость по Прото- дьяконову 15-20 . 16—20 магнетитовых по категории Cj — 4,8 млн. т. Промышленные запасы в контуре карьера первой очереди — 340 млн. т., второй очереди — 200 млн. т. . Испытание обогатимости магнетитовых кварцитов Горишне-Плав- ненского и Еристовского месторождений Кременчугской группы проводилось в Механобре и Механобрчермете (табл. 22). Руда Еристовского месторождения отличается более тонкой вкра- пленностью и трудной обогатимостью по сравнению с рудой Го- ришне-Плавненского месторождения. В 1967 г. производились испытания горипшё-плавненской руды для уточнения условий получения из нее богатого концентрата (65% Fe). Руда содержала, %: I о о Еч Fe раст Fe магн Fe гемат S ч S о Еч « '2 А120з СаО MgO СО PSO5 34,5 ' 31,63 28,80 0,8 2,78 41,3 1,08 2,29 3,05 0,12 0,1 ' 4* 51 , i
Таблица 22 Результаты испытаний магнетитовых железистых кварцитов Горишне-Плавненского и Еристовского месторождений Месторождение, год выполнения работы Испытания ВЫХОД концент- рата, % Содержание железа, % Извлече- ние железа в концен- трате, % В руде в концен- трате Горипше-Плавненское, Лабораторные 44,95 36,10 63,9 79,5 1955 45,90 30,20 35,26 24,86 64,7 * 51,2 84,2 61,0 Горипше-Плавненское, То же 49,6 37,5 65,4 86,5 1957 Еристовское, 1957 » » ' 45,2 34,5 62,4 81,8 Горипше-Плавненское, » » 43,8 35,26 65,7 81,8 1959 Еристовское, 1959 » » 43,1 34,28 62,9 79,2 Горипше-Плавненское, » » 42,6 34,5 65,4 80,1 1967 Горипше-Плавненское, 1968 Промышлен- ные с само- измельчением 37,0 33,3 66,0 73,3 * При измельчении руды до —44 мм концетрат содержал 66,5% железа. Главным рудным минералом испытывавшейся пробы является магнетит (40%), подчиненными — гематит и сидерит (по 2,5%), пирит (0,5%), гидроокислы железа (0,2%). Нерудные минералы: кварц (32%), роговая обманка, биотит, карбонат, хлорит (5—6%). Обогащение на опытной установке непрерывного действия про- изводилось по схеме с четырьмя стадиями измельчения и пятью стадиями мокрой магнитной сепарации. В последней стадии руда измельчалась до крупности 95,2% класса —0,053 мм, и был полу- чен концентрат с содержанием 65,4% железа. Концентрат содержал, %: 1’;’раст Гемагн Fe х сгемат SiOa А1г03 СаО MgO S Р2О5 64,84 62,8 1,8 1,7 0,41 0,48 0,72 Следы 0,029 Промышленные испытания горишне-плавненской руды с приме- нением' рудного самоизмельчения и рудно-галечного измельчения производились на опытной секции самоизмельчения НКГОКа по схемам с двух- и трехстадиальным измельчением. В результате испы- таний были получены следующие показатели: производительность секций 90—99 т!ч, выход концентрата 36,7—36,9%, содержание железа в концентрате 66,1—65,8, извлечение железа 73,1—73,3% 52
(первая цифра относится к трехстадиальному измельчению, вторая — к двухстадиальному). Извлечение железа в концентрат на 6 % меньше, чем при шаровом измельчении руды в лабораторных испытаниях. Большие потери железа (15—20%) происходят в первой стадии обогащения вследствие весьма тонкого для этой стадии измельчения руды (80—99% —0,074 мм). Измельчаемость кварцитов Горишне-Плавненского месторожде- ния 0,7, а Еристовского —0,6 относительно руды ЮГОКа. Лавриковское месторождение Лавриковское месторождение железистых кварцитов распола- гается на территории Кременчугского района Полтавской области в промежутке между Горишне-Плавненским и Еристовским место- рождениями. Протяженность полосы рудоносных пород в пределах месторождения около 4 км, ширина 300—600 м. Рудное тело имеет субмеридиональное простирание и крутое падение на запад 70—80а местами до вертикального. Рудоносной является средняя свита Кри- ворожской метаморфической серии — К2, в составе которой выде- ляются три железистых подсвиты — К|, К® и К|. Промышленное значение имеют преобладающие на месторождении подсвиты К| и К|. Подсвита К2 имеет среднюю мощность 60 ж и сложена преимуще- ственно краснополосчатыми магнетитовыми кварцитами, которые характеризуются сравнительно высоким содержанием растворимого железа (33,8—35,5%) и в незначительном количестве серополосча- тыми магнетитовыми кварцитами с содержанием 30% железа. Подсвита К.® имеет суммарную мощность около 250 м, содержит от 20 до 30% растворимого железа и расчленяется на четыре пачки, сложенные: первая — магнетитовыми кварцитами, вторая — магне- титовыми кварцитами с пропластками кварцево-магнетитово-амфи- боловых сланцев, третья — амфиболо-магнетитовыми кварцитами, четвертая — магнетитово-амфиболовыми кварцитами “и магнетитово- кварцево-амфиболовыми сланцами. По предварительным подсчетам запасы железистых кварцитов подсвиты К| и К2, с содержанием более 16% магнетитового железа, на глубину до 500 м составляют около 640 млн. т (табл. 23). Испытания обогатимости руды Лавриковского месторождения проводились Институтом минеральных ресурсов Министерства гео- Таблица 23 Химический состав Лавриковского месторождения руды, % Подсвита Реобщ Fe магнет S1O2 А120з СаО 34,4-35,8 28,7-30,2 41,8-43,2 0,40—0,76 1,1-2,2 к® 24,5-29,0 13,8—21,6 55,6-48,6 0,87—0,57 1,0—0,1 53
Продолжение табл. 23 Подсвита MgO Р2О6 ®сульф МпО Na2O + KaO 2,9-3,0 0,02—0,10 Следы — 0,60 0,08 0,34-0,37 к® 4,5-3,9 0,04—0,08 0,58—0,51 0,09—0,12 . 0,49-0,44 логии УССР. Пробы руды подсвиты Щ содержали: 41—42,3% магне- тита, единичные зерна — 1,2% гематита, 5,2—6,8% карбонатов, 8,6—16,6% амфиболов, 36,3—42,5% кварца и другие минералы. Пробы руды подсвиты К| содержали: 19,1—25,2% магнетита, единич- ные зерна гематита, 2—6% карбонатов, 15,6—34,7% амфиболов, 35,2—53,1% кварца и другие минералы. При лабораторных испытаниях обогатимости получены результа- ты, приведенные в табл. 24. Таблица 24 Результаты обогащения руды при конечной крупности измельчения 98% -0,07 мм, % Подсвита Выход концентрата Содержание железа в концентрате Извлечение железа в концентрат к® 40,95-45,13 69,85—66,93 81,80-83,87 23,24-28.71 45,24-65,26 40,95—67,29 Полученные концентраты содержали, %: Реобщ ГеО Ге20з S1O2 AI2 О 3 \ Подсвита К| Подсвита К| 68,9 55,60-64,0 29,83 27,45-28,39 65,39 49,0-59,9 Q Q? 17,75—9,07 0,1 0,39-0,21 СаО MgO Р2О6 80з K,O + Na2O Подсвита К® Подсвита К| 0,20 0,35—0,15 0,36 2,07-0,83 0,02 Следы 0,1 0,41—0,08 0,12 0,19-0,14 54
§ 4. РАЙОН ЗАКАВКАЗЬЯ Дашкесанское месторождение Дашкесанское месторождение железных руд является рудной базой Азербайджанского горнообогатительного комбината и нахо- дится в Азербайджанской ССР. Месторождение приурочено к пологой синклинальной складке широтного простирания, сложенной осадочными, эффузивными и метаморфическими породами. В основании складки залегает толща кварцевых порфиров, на них расположены туфогенные породы и на них свита коралловых известняков. Все эти породы прорваны грано- диоритовой интрузией, под влиянием которой часть известняков превращена в гранато-магнетитовые. Гранодиоритовым массивом месторождение делится на северную и южную части. К северной части, разделенной долиной Кошкарчай на северо-восточной и севе- ро-западный участки, приурочены все балансовые запасы железных руд. В настоящее время после дополнительной разведки южная часть месторождения также приобрела промышленное значение. Рудная залежь сложена перемежающимися массивными и вкрап- ленными рудами и прослоями пустых пород. Основной рудный мине- рал — магнетит, встречаются гематит, пирит, халькопирит. Неруд- ные минералы представлены гранатом, пироксеном, актинолитом, эпидотом, кальцитом, кварцем. Руды Дашкесанского месторождения содержат, %: Ге РРеОз SiO2 АЦОз СаО MgO р S мпо Северо-Восточный участок .... 45,9 43,3 17,9 6,8 9,8 1,1 0,034 0,03 0,4 Северо-Западный участок .... 35,7 38,9 20,3 12,2 14,6 1,2 0,077 0,4 0,9 Балансовые запасы по категориям В + составляют 97 млн. т, в том числе в Северо-Западном участке — 93 млн. т, в Северо-Во- сточном — 4 млн. т. Кроме того, в Дашкесанском районе разведены два новых место- рождения магнетитовой руды: Южно-Дашкесанское и Дамир'овское с запасами категорий А + В Д- Сх в первом — 95,8 млн. т, во вто- ром — 88 млн. т руды. Дамировское месторождение магнетитовой руды, находящееся в 5 км от Дашкесанского, со средним содержанием 43,7% железа, имеет запасы руды категорий А + В + Сх — 116 млн. т, С2 — 7 млн. т. Руда хорошо обогащается. 55
Разданское месторождение Разданское месторождение магнетитовых руд расположено в Раз- .данском районе Армянской ССР. Месторождение представлено двумя пластообразно-линзообраз- ными рудными телами, залегающими одно над другим. Длина руд- ’ ных тел: верхнего 1200 м, нижнего 600 м; простирание 300 и 200 м, : средняя мощность 23,4 и 38,5 м. Аллювиально-делювиальные отло- ' жения, перекрывающие рудные тела, незначительны. Рудные тела сложены в центральной части массивными, а на пе- ; риферии вкрапленными магнетитовыми рудами. Содержания в руде (в недрах), следующие, %: Массивные руды Железа................... 31,8 Серы..................... 0,38 Фосфора ................. 0,09 Вкраплен- ные руды 17,7 Запасы месторождения по категориям А + В 4- Сх составляют: ‘балансовые — 50 млн. т при среднем содержании 31,8% железа, забалансовые — 23 млн. т при среднем содержании железа 17,7%. Исследованиями руд Разданского месторождения занимались ЦНИИЧермет, Ереванский политехнический институт и Горно- металлургический институт Армении. Исследования проводились на пробах балансовой массивной магнетитовой руды, содержащих от 29,8 до 40,2% железа, и забалансовой вкрапленной руды, содер- жащей 21,8—23,6% железа. Магнитной сепарацией массивной руды в две стадии с конечной крупностью измельчения 95% класса — 0,053 мм получены концентраты с содержанием 68,10—69,60% железа при выходе концентрата 32,6—49,1% и извлечении железа в концентрат 74,8—83,5%. Из вкрапленной руды в тех же усло- виях получено 18,8—19,5% концентрата с содержанием 68,3— 67,4% железа и извлечением 54,4—56,0%. Обогащением массивной руды по комбинированной магнитно- флотационной схеме (магнитная сепарация и флотационная доводка концентрата) получен высокосортный концентрат 1 с содержанием 71,22% железа при выходе 30,4% и извлечении. 62,5% и концентрат 2 с содержанием 65,45% железа при выходе 7,8% и извлечении 14,7 %. Суммарный концентрат содержит 70% железа, выход — 38,2%, извлечение 77,2%. Для обогащения массивных руд предложена технологическая -схема обогащения, которая включает: три стадии дробления (послед- няя в замкнутом цикле с грохочением) до крупности 15 ям, три, четыре стадии измельчения до конечной крупности 90% —0,05 мм, три стадии мокрой магнитной сепарации (пять приемов сепарации), семь приемов сгущения и обесшламливания, фильтрацию концентра- та. По этой схеме из руды с содержанием железа 30% ожидается получить 30,9% концентрата с содержанием 68% железа и извлече- нием 70,1%. Схема излишне сложна. Концентрат содержит, %: 56
Ге ГеО Ве2Оа SiO2 A12Os GaO 68,0-70 29,0-29,95 64,75—66,55 2,75-1,6 0,85-0,55 2,13—1,0 TiO2 Mno SOs P2OS V2OS 0,14-0,12 0,08—0,02 0,078-0,03 0,08—0,03 0,05-0,05 Модуль основности 0,16—0,46., кремневый модуль 3,2—2,9. § 5. МЕСТОРОЖДЕНИЯ СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО РАЙОНА В северо-западной части СССР расположен ряд железорудных месторождений. Наиболее известные из -них находятся на террито- рии Кольского полуострова — Оленегорское, Ено-Ковдорское, Ки- ровогорское, Южно-Кахозерское, Африканда и в Карельской ССР — Пудожгорское, Костамукшское, Межозерское. Оленегорское месторождение Оленегорское месторождение является рудной базой Оленегор- ского горнообогатительного комбината. Оно находится в Мончегор- ском районе Мурманской области. Месторождение сложено толщей железистых кварцитов осадочно- метаморфического типа, зажатой среди биотитовых и биотито-рого- вообманковых гнейсов. Руды месторождения представлены гематито- магнетитовыми железистыми кварцитами полосчатой текстуры. Глав- ные рудные минералы — магнетит и гематит, в незначительном ко- личестве присутствуют ильменит, лимонит, пирит, халькопирит. Преимущественный размер вкрапленности магнетита и гематита 0,2-мм. Количество рудных минералов с размерами зерен 0—0,2;: 0,2—0,5 и крупнее 0,5 мм соответственно равно 52; 32, 16%. Содер- жание нерудных минералов в руде: кварца от 30 до 65%, роговой об- манки от 4 до 12%. В незначительных количествах в руде встреча- ются гранат, кальцит, полевые шпаты, апатит. По содержанию основных рудных минералов магнетита и гема- тита руды разделяются ца четыре типа: существенно магнетитовая руда — 75—100% магнетита (50,6% запасов); гематито-магнетитовая руда — 50—75% магнетита (42,3% запасов); магнетито-гематитовая руда — 25—50% магнетита (6,9% запасов); существенно гематито- вая руда — 0—25% магнетита (0,2% запасов). Институт Механобр разработал и экономически обосновал предло- жение о селективной добыче и обогащении магнетитовой и смешанной разновидностей руд Оленегорского месторождения, не реализованное промышленностью. 57
Среднее содержание в руде: 32,8% Рео6щ, 44% SiO2, 0,86% А12О3, 1,8% СаО, 2% MgO, 0,05% МнО, 0,1 % TiO2, 0,08% Р, 0,045% S, 0,23% К2О, 0,13%Na20. Влажность руды 1—1,4%, объемный вес 3,4 г/см3, коэффициент крепости по шкале Протодьяконова 12-16. Запасы месторождения по категориям А + В + составляют 499 млн. тп, со средним содержанием железа в руде 32,3%, из кото- рого 20—26% в форме магнетита, 9—12% в форме гематита и 1,2% в форме силикатов. Колебания содержания железа по блокам незна- чительные (±0,5 — 1,5%). Исследовательские работы по совершенствованию технологии обо- гащения железной руды Оленегорского месторождения велись для улучшения применяемой на фабрике технологии магнитно-гравита- ционного обогащения, изыскания новой технологии, получения ис- ходных данных для проектирования расширения Оленегорского ГОКа [26, 27, 28, 29, 30]. Исследования проводились на пробах руды, содержащих 31,7— 32,8% железа общего, 23,10—22,76% в форме магнетита, 8,1—9,2% в форме гематита, 0,5—0,84% в форме нерастворимых сили- катов. Обогащение руды по проектной схеме расширения Оленегорской фабрики (IV очередь), включающей мокрую магнитную сепарацию руды крупностью 30% класса — 0,074 мм (четыре приема сепарации) и обогащение хвостов магнитной сепарации на винтовых сепараторах, позволяет получить 42,5% концентрата с содержанием 64,1 % железа и извлечением 83,9% (по проекту концентрат содержит 63% железа и извлечение составляет 83,5%). Наиболее эффективным методом обогащения хвостов магнитной сепарации является гравитационное обогащение на винтовых сепа- раторах. Обогащение хвостов на магнитных сепараторах с высокой напряженностью магнитного поля оказалось более дорогим. Испытания по получению концентратов различного качества про- водились с применением магнитного, гравитационного и флотацион- ного обогащения. Из всех схем наиболее простой и эффективной является схема одностадиального рудного самоизмельчения до крупности 0,5—0 мм с тремя стадиями мокрой магнитной сеперапии и обогащением хвостов на гравитационных сепараторах. По этой схе- ме получено 61,5% концентрата с содержанием 65,8% железа и из- влечением 84,2%. Для получения концентрата с содержанием 65 % железа магнитно- гравитационным обогащением при шаровом помоле измельчение должно вестись до крупности 40% класса — 0,074 мм, а для полу- чения концентрата с содержанием 68% железа — до 65% класса — 0,074 мм. Из рассмотренных схем обогащения с обычной рудоподго- товкой наиболее эффективной является двухстадиальная схема маг- нитно-гравитационного обогащения с доводкой магнитного концен- трата и хвостов гравитационным обогащением. По этой схеме полу- чены результаты обогащения, приведенные в табл. 25. 58
Таблица 25 Показатели обогащения железной руды Оленегорского месторождения Крупность измельчения, % классе — 0,0 76 лии Выход концент- рата, % Содержание железа, % Извлечение железа, % первая стадия вторая стадия 25 40 41,3 65,2 82,8 30 80 39,0 68,4 81,8 Доводкой магнитных концентратов с содержанием 63—65% же- леза были получены богатые концентраты с содержанием более 71% железа (табл. 26). Таблица 26 Показатели доводки магнитного концентрата Схема Содержание железа в исходном продукте (концентра- те), % Выход концент- рата, % Содержание в кон- центрате, % Извлече- ние железа в концен- трат, % железа кремнезе- ма Сухая и мокрая магнитная сепарация 63,2 47,8 71,6 0,47 54,2 Гравитационно-флотационная 63,4 . 40,1 71,6 0,49 45,5 Гравитационно-магнитная . 63,4 37,5 71,5 0,47 47,4 Флотационно-магнитная . . 63,2 66,3 71,7 0,47 75,4 Магнитно-флотационная . . 63,2 63,3 71,7 0,40 71,6 Гравитационно-флотационная 65,4 69,5 71,8 0,40 76,2 Флотация (обратная анион- ная) 65,4 78,5 71,7 0,37 86,1 Ено-Ковдорское месторождение Ено-Ковдорское месторождение находится в Кировском районе Мурманской области. Оно расположено в юго-западной части Боль- шого Ковдорского массива щелочных, ультраосновных пород и карбонатов. По генезису месторождение представляет собой гидротермально- метасоматическое образование. Его формирование происходило в несколько фаз, поэтому руды отличаются пестротой и неоднород- ностью. Основные минералы: магнетит с примесью магнезиоферрита, форстерит, апатит, кальцит, доломит, флогопит. Подчиненное зна- чение имеют минералы клиногумит, серпентин, штаффелит. Акцес- сорные минералы — бадделеит, циркон, халькопирит, пирит. В зависимости от минералогического состава на месторождении выделены следующие типы руд: 59
руды без существенной примеси кальцита: апатито-форстерито- магнетитовые, слюдяно-форстерито-магнетитовые и другие разновид- ности; кальцито-магнетитовые руды, которые подразделяются на нор- мальные и аномальные с редкометальной минерализацией; магнетитовые руды со штаффелитом. Руды Ковдорского месторождения отличаются невысоким содер- жанием железа, большим содержанием фосфора. Ковдорский магнетит отличается пониженным содержанием же- леза (до 64,8%), содержит никель и ильменит в виде микровключе- ний, а также магний, изоморфно входящий в структуру магнетита. Содержание железа в руде изменяется в широких пределах от 20 до 55 %, составляя в среднем по месторождению 30 %. На фабрику посту- пает руда с содержанием железа 30%, допускаемые колебания в со- держании железа ±3%. Химический состав руды, %: ю о о 1=4 FeO 6 «4 о О* 2 СО 6 СаО MgO о» о Ё Я £ Рн СО Я о N 29— 35 12— 14 29— 34 8— 10 0,5— 1,7 11- 17 12- 16 0,6— 0,9 0,3 1,7— 4,1 0,14— 0,37 0,023 0,1- 0,25 Коэффициенты крепости руды 8—10 (по шкало Пр отодьякоиова). Содержа- ние влаги в руде 2%. Запасы железной руды месторождения категорий A-j-B-f-Cj -составляют 353,7 млн. т, С2 — 101,9 млн. т. Исследования по обогатимости и совершенствованию технологии •обогащения магнетитовых руд Ено-Ковдорского месторождения про- водились институтом Механобр. Обогащение руды на Ковдорской обогатительной фабрике осуществляется'в две стадии: сухая магнит- ная сепарация руды крупностью 25—0 мм и мокрая магнитная се- парация промпродукта крупностью 0,2—0 мм (слив классификатора). Испытания, проведенные во время регулировки фабрики [31], •показали, что магнитной сепарацией слива шаровой мельницы выде- ляется 20—25% хвостов, содержащих 4—5% железа. Введение до- полнительной стадии обогащения позволит получить более тонкое измельчение руды и, как следствие, увеличить содержание железа в концентрате. В лабораторных испытаниях [32, 33] трех разновидностей руды глубоких горизонтов Ено-Ковдорского месторождения на опытной установке непрерывного действия были получены следующие техно- логические показатели: содержание железа в руде 29,3%, в концен- трате — 65,07%, в хвостах — 4,44%; содержание Р2О5 в руде 5,64%, в. концентрате — 0,07%; выход концентрата — 41%; извлечение же- леза в концентрат 91,06%. Обогащение производилось по двухста- «0
диальной схеме мокрой магнитной сепарации при крупности измель- чения —2 мм и 60% класса —0,74 мм. Мокрым гравитационным обогащением хвостов магнитной сепа- рации получен бадделеитовый концентрат с содержанием двуокиси циркония 92—94% при извлечении 50% от руды. Флотацией апатита из хвостов магнитной сепарации получ’ены апатитовые концентраты с содержанием 37—35,6% Р2О6, при выходе 14,7—13,3% и извлечении Р2О6 71—67% от руды, а из более богатой и менее кальцитосодержащей пробы получено 12,3% концентрата с содержанием 39,4% Р2О6 и извлечением 63% от руды. В опытно-промышленных испытаниях на Ковдорской обогати- тельной фабрике получен апатитовый концентрат с содержанием 35—36% Р2О5 и бадделеитовый концентрат с содержанием 92% ZrO2. Химическое выщелачивание оставшихся в концентрате примесей позволяет получить бадделеитовый продукт кондиционной по со- держанию технической двуокиси циркона. Технико-экономические расчеты подтвердили экономическую вы- годность комплексного использования руды Ено-Ковдорского ме- сторождения. В проекте расширения Ковдорской фабрики на основании иссле- довательских работ принята трехстадиальная технологическая схема магнитной сепарации при крупности руды 25—0 мм, 3—0 мм и 60% класса —0,074 мм. Выход железного концентрата принят 40,7%, содержание железа в концентрате 63,4%, извлечение железа в концентрат 87,4%. Для определения возможности использования бедных руд место- рождения, называемых породами рудного комплекса (ПРК), испы- тывались четыре пробы. Усредненная проба ПРК содержала 26,65% железа, 8,42% Р2О6 и 0,16% ZrO2. Обогащением этой пробы по трех- стадиальной схеме магнитной сепарации при крупности 25—0 мм, 3—0 мм и 60% класса —0,074 мм получено 37,7% железного кон- центрата с содержанием 64% железа и извлечением общего железа 90,5%, магнетитового 94%. При подшихтовке к обогащаемой руде 20% ПРК выход концентрата снизится на 4%, а'содержание железа в концентрате — на 0,5—0,8%. Флотацией хвостов магнитной сепарации усредненной пробы, измельченных до крупности 60% класса —0,074 мм, содержащих 12,9% Р2О5, выделено 15,7% апатитового концентрата с содержа- нием 36,2% Р2О6 и 1,6% MgO и извлечением 70,1% Р2О5 (от исход- ной руды). Гравитационно-магнитное обогащение хвостов флотации усред- ненной пробы, содержащих 0,16% ZrO2, позволило получить 0,08% бадделеитового концентрата с содержанием ZrO2 92—93% и извле- чением 46% (от руды). Использование ПРК совместно с рудой не снижает технологи- ческих показателей обогащения хвостов для получения апатитового и бадделеитового концентрата. 61
Кировогорское месторождение Кировогорское месторождение расположено в 10—12 км к за- паду от Оленегорского рудника. В рудах месторождения, представ- ленных железисто-амфиболовыми кварцитами исланцами, содержится: 33% Fe (в среднем), 40—44% SiO2, 0,5—0,8% А12О3, 1,3—1,5% СаО, 0,8—2,8% MgO, 0,035% Р, 0,11% S. Руды успешно обогащаются магнитной сепарацией. Запасы руды категории A-j- В-p Сх — 78,8 млн. т, С2 — 27 млн. т. Для обогащения магнетитовой руды Кировогорского месторожде- ния институтом Механобр разработана технологическая схема обога- щения, которая предусматривает дробление руды в четыре стадии до крупности 12—0 мм, сухую магнитную сепарацию дробленной руды, измельчение промпродукта дл крупности 1 (0,8) — 0 мм и мок- рую магнитную сепарацию, измельчение промпродукта до крупности 0,15—0 мм (первый вариант) или 0,053 — 0 мм (второй вариант) и мокрую магнитную сепарацию с двумя перечистками концентрата, сгущение, фильтрацию и сушку (зимой) концентрата. По первому варианту получается 50% концентрата с содержанием 61% железа и извлечением 90,1% (хвосты содержат 6,7% железа), по второму ва- рианту — 45,8% концентрата с содержанием 65% железа и извле- чением 88% (хвосты содержат 7,4% железа). Южно-Кахозерское месторождение Месторождение расположено в 2—5 км южнее Оленегорского. Магнетитовые железистые кварциты месторождения, содержащие 27,5—31,0% растворимого железа, хорошо обогащаются магнит- ной сепарацией. Общие запасы руды категорий A-j-В-j-Gj — 115 млн. т, категории С2 — 60 млн. т. Пудожгорское месторождение Пудожгорское месторождение расположено в Карельской АССР на берегу Онежского озера. Месторождение магматического типа представлено равномерной вкрапленностью титано-магнетита в ам- фиболотизированных диабазах и габбро-диабазах. Основные рудные минералы: магнетит и ильменит. На месторождении выделяются две разновидности руд: руды, содержащие 40—75% титаномагнетита, свыше 25% железа, и руды, содержащие 25—40% титаномагнетита, 20—25% железа. Первая разновидность представляет основную часть залежи. В висячем и лежачем боках залежи они переходят в бо- лее бедные руды, а затем в безрудные диабазы. Среднее содержание железа в первой разновидности руды 29,7%, во второй — 22,4%. Среднее содержание в рудах месторождения: 28,7% Fe, 8,0-11,9% А12О3, 4,3-5,8% СаО, 2,5-3,4% MgO, 0,07-0,16% S, 0,08-0,12% Р, 0,07-0,15% Си, 0,004-0,0097% Со. 62
Руды месторождения рассматриваются как комплексные железо- титано-ванадиевые, требующие обогащения. Запасы руды категорий A-J-B-j-Gj — 248,6 млн. т, С2 — 68 млн. т. Лабораторные и промышленные испытания обогатимости титано- магнетитовых руд Пудожгорского месторождения производились институтом Механобр [34, 35]. Испытывались пробы руды первого и второго сортов. В результате обогащения проб первого сорта магнитной сепара- цией при крупности 2—0 мм и промпродукта крупностью 0,5—0 мм были получены следующие показатели: в руде содержалось: 26,5— 29,2% Fe, 0,43—0,44 V2O6, 6,32—6,96 TiO2; выход концентрата 33,7—39,5%; содержание в концентрате: 50% Fe, 0,93—0,86% V2O5, 12,96—12,85% Т1О2, извлечение в концентрат железа 62,9—67,6%; 72,3-77,3% V2O5, 69,0-71,7% TiO2. Обогащение руды второго сорта дало следующие результаты: в руде содержалось: 17,6-24,9% Fe, 0,29-0,34% V2O6, 3,72-6,32% TiO2; содержание в концентрате 47—48% Fe, 1,20—1,00% V2O6, 16,05—18,10% TiO2; извлечение в концентрат 52,6—54,5% Fe, 81,7— 69,3% V2O5, 85,2-67,6% TiO2. В концентрате из руд первого сорта кроме железа, титана и вана- дия, содержится: 8% SiO2, 4,7% А12О3, 1,5% СаО, 1,0% MgO, 0,4% МпО3, серы и фосфора — следы. Для выяснения возможности получения из руды Пудожгорского месторождения медного и кобальтового концентратов испытывалась руда, содержащая: 30,37% Реобщ, 23,41% FeO, 9% TiO2, 0,43% V2O6, 0,18% Си, 0,011% Со. Опытным обогащением руды по трех- стадиальной схеме с последовательным измельчением до 2; 0,15 и 0,074 мм получено 33,23% железного концентрата с содержанием: 54,77% Fe, 18,45% TiO2, 1,05% V.,O6 с извлечением 59,48% Fe, 64,42% TiO2 и 73,19% V2O6. Сульфидной флотацией из хвостов магнитной сепарации, содер- жащих 18,59% Fe, 5,04% TiO2 и 0,2% V2O5, был получен медный концентрат в количестве 0,2% с содержанием 23,11% меди и извле- чением 75,65%. Опыты обогащения хвостов магнитной сепарации по кобальту не дали положительных результатов. Костамукшское месторождение Костамукшское месторождение расположено в юго-западной части Калевальского района Карельской АССР. Железистые кварциты месторождения представлены преимуще- ственно магнетитовыми разностями. В зависимости от содержания магнетита, амфибола и биотита выделяются магнетито-амфиболовые, амфиболо-магнетитовые и биотито-магнетитовые кварциты, разде- ляющиеся по содержанию растворимого железа на балансовые (содер- жание железа более 30%) и забалансовые (содержание железа от 20 до 30%). 63
Среднее содержание железа в Центральном участке 30,7%, в Южном 34,8%, по месторождению в целом 33,8%, кремнезема 38— 53%, глинозема 0,14—2,34%, окиси кальция и магния суммарно менее 2%, серы 0,2%, фосфора 0,07%. Запасы руды категорий А+В +С2 — 926,4 млн. т, С2 — 284,8 млн. т. Институтом Механобр из смеси балансовых и забалансовых руд, содержащих 33% железа, по трехстадиальной схеме обогащения при крупности измельчения 3—0 мм, 0,5—0 мм и 95 — 98% класса — 0,074 мм получено 42,5% концентрата с содержанием 66% железа и извлечением 85% [36]. Если в последней стадии обогащения промпродукт, измельчен- ный до крупности 90—92% класса —0,074 мм, расклассифицировать по зерну 44мк, песковую фракцию доизмельчить до крупности 85% — —0,044 мм и раздельно обогащать полученные продукты, то содержа- ние железа в концентрате повышается до 69%, при выходе его 40,8% и извлечении железа 85,3%. Доводкой магнитного концентрата, содержащего 66% железа и 6,4% кремнезема, классификацией в гидроциклоне по зерну 44 мк можно получить 19,1% концентрата с содержанием 70% железа и извлечением 40,5% от исходного (слив) и 23,4% концентрата с содер- жанием 60% железа (пески) и извлечением 42,6% от исходного. Флотацией того же концентрата мылом дистиллированного тал- лового масла с применением извести, соды и крахмала можно полу- чить 31,2% концентрата с содержанием 71% железа, извлечением 67,1 и 8% концентрата с содержанием 60% железа и извлечением 14,6%. Себестоимость 1 т концентрата с содержанием 66% железа 5 р. 20 коп., с содержанием 69% железа — 6 р. 01 коп. Межозерское месторождение Межозерское месторождение расположено в Карельской АССР Рудные залежи месторождения сложены амфиболо-магнетитовыми кварцитами и в небольшой части амфиболо- магнетитовыми слан- цами (12% рудной массы). Главные минералы: магнетит, кварц, роговая обманка, хлорит, барит. Зона окисления практически от- сутствует. В руде содержится от 20 до 40% Fe, 40—45% SiO2,0,1 % Р, 0,4% 8, следы TiO2, 0,5—3,5% А12О3 и MgO. Среднее содержание железа 32,9%. Амфиболо-магнетитовые кварциты хорошо обогащаются магнит- ной сепарацией при измельчении до 0,1 (0,07) мм, амфиболо-магне- титовые сланцы также обогащаются магнитной сепарацией, но зна- чительно хуже, чем кварциты. Запасы месторождения по категориям А+В4-Сх составляют 58,8 млн. т, С2 — 10,6 млн. т. Технологические испытания руды проводились в институте Меха- , нобр. В результате испытаний разработана схема магнитного обога- 64
щения руды, которая предусматривает мокрую магнитную сепарацию руды крупностью 3—0 мм и 0,5 — 0 мм и промпродукта, измель- ченного до крупности 0,1 (0,074) мм. По этой схеме из руды, содер- жащей 36,73% железа, получено 48,7% концентрата, содержащего 59% железа с извлечением 78,3% железа в концентрат. Химический состав концентратов Северо-Западного района при- веден в табл. 27. Таблица 27 Химические анализы концентратов, полученных из руд месторождений Северо-Западного района, % Элементы и соеди- нения Оленегорское Ено-Ковдор- ское Кировогор- ское Костамукш- скос Меж- озер- ское 65,4 71,6 62,5 65,0 61,0 65,0 65,9 69,3 59,12 FeO 26,3 28,9 22,33 24,0 24,0 25,68 27,0 29,9 22,21 Fe2O3 64,50. 66,14 60,5 64,24 64,3 65,8 SiO2 6,5 0,45 0,72 0,43 11,97 7,75 6,40 3,34 14,04 А1,Оо 0,9 0,20 2,04 1,20 0,25 0,16 0,26 0,36 0,57 СаО 0,84 0,15 0,76 0,35 1,0 0,65 0,45 0,55 1,44 MgO 0,75 0,10 6,37 5,13 1,25 0,81 0,46 0,43 1,14 P2O6 0,01 0,01 0,43 0,33 0,02 0,02 сл. 0,02 0,047 SO3 0,03 0,03 0,10 0,10 0,09 0,05 0,47 0,47 0,138 Модуль основности 0,22 0,38 2,58 3,36 0,18 0,18 0,137 0,267 0,18 Кремневый модуль 7,2 2,2 0,36 0,36 47,9 48,5 24,6 9,3 24,6 § 6. ЖЕЛЕЗОРУДНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ УРАЛА Железорудные месторождения Урала протягиваются широкой полосой вдоль Уральского горного хребта в Пермской, Свердловской, Челябинской, Оренбургской областях и Башкирской АССР. Наибольшее распространение в Уральском районе имеют место- рождения магматического типа (титаномагнетиты) — 77,6% балансо- вых запасов, 36,9% добычи, контактово-метасоматического типа (магнетиты, мартиты и полумартиты) — 10,5% запасов, 46,5% до- бычи. Менее распространены месторождения коры выветривания (же- лезо-хромо-никелевые гидрогетиты) — около 2а5% запасов, 4,1% добычи, осадочного и других типов (гидрогетиты; сидериты, гема- титы) — 9,4% запасов, 12,5% добычи. Наиболее промышленное значение имеют контактово-метасоматические месторождения. Из железорудных месторождений Урала перспективными явля- ются Качканарское, Северо-Песчанское, Ново-Песчанское и Малый Куйбас (рудная база Магнитогорского завода). Руды горы Магнит- ной вырабатываются к 1980 г. Гороблагодатское, Высокогорское и другие месторождения являются рудной базой Серовского и Нижне- Тагильского металлургических заводов. 5 Заказ 478 65
Магнитогорское месторождение Магнитогорское месторождение расположено на горе Магнитной, около г. Магнитогорска, на восточном склоне южной части Ураль- ского хребта. Месторождение сложено осадочно-эффузивными, магма- тическими и метаморфическими породами. На месторождении выде- ляются два участка: Западный и Восточный. Рудные залежи сложены первичными магнетитовыми, окислин- ными мартитовыми и валунчатыми рудами. Валунчатые руды, покры- вающие коренные рудные залежи, выработаны, а оставшиеся в нед- рах руды представлены в основном сернистыми магнетитовыми ру- дами. Руды зоны окисления отличаются низким содержанием серы (0,3%^, первичные же магнетитовые руды содержат 1—2% серы. Богатые руды с содержанием 55% железа и более залегают в нижней части залежи, бедные с содержанием 30—55 железа — в верхней ча- сти залежи. Первичные богатые руды вследствие высокого содержа- ния серы нуждаются в обогащении. В руде присутствуют пирит, хлорит, гранат, кварц, кальцит. Месторождение Малый Куйбас Месторождение Малый Куйбас расположено к северо-востоку от г. Магнитогорска, имеет небольшие запасы первичных магнетито- вых и окисленных бедных и богатых руд — 27 млн. т в контурах карьера, 46 млн. т — балансовых. Рудоносная зона внедрением интрузивных пород расчленена на четыре участка: Северный, Центральный, Южный и Забросовый. К отработке приняты три последних участка. Рудная зона сложена роговиками, скарнами и магнетитовыми рудами. Среднее содержание Fe, S и Р приведено в табл. 28. Таблица 28 Содержание Fe, S и Р в рудах месторождения Малый Куйбас Руда Ре Содержание, °/ S р Мартеновская 61,6 0,07 0,03 Богатая магнетитовая первичная (серни- стая) руда 51,4 2,0 0,06 Бедная магнетитовая первичная (серни- стая) руда 35,3 1,8 0,06 Богатая окисленная руда 50,6 , 0,13 0,03 Бедная окисленная руда 39,2 0,20 0,03 Испытание на обогатимость железной руды месторождения Ма- лый Куйбас проводилось рудоиспытательной станцией Горного Управления Магнитогорского металлургического комбината. Испы- 66
тывались три пробы магнетитовой руды с содержанием 22,5—41,9% железа, 0,40—1,29% серы. В результате испытаний руды методами сухой и мокрой магнит- ной сепараций разработана технологическая схема обогащения руды для Магнитогорской дробильно-обогатительной фабрики № 5, вклю- чающая: дробление руды и три стадии до крупности 25—0 мм, гро- хочение на классы 25—8 и 8—0 мм, из которых класс 25—8 мм обо- гащается сухой магнитной сепарацией (выделяется 22% хвостов), дробится при щели дробилки 7 мм и возвращается на грохот перед сухой магнитной сепарацией. Промпродукт и руда крупностью 8— 0 мм измельчаются в две стадии до крупности 0,5—0 и 0,2 (0,15) — 0 мм, обогащаются мокрой магнитной сепарацией (две стадии, пять приемов обогащения), сгущаются и фильтруются. Выход концент- рата составляет 49,8%,. содержание железа в концентрате 65%, извлечение железа в концентрате 77,5%. Содержание химических элементов и окислов в руде и в концен- трате следующее, %: Руда 41,8 37,0 17,1 Кон- центрат 65,0 65,4 25,5 Модуль основности для руды 0,33, для концентрата 0,29; кремневый модуль для руды 3,7, Для концентрата 4,5. Суроямское месторождение Суроямское месторождение расположено в Челябинской области. Титано-магнетитовые руды месторождения содержат: 15% Fe, 1,2% TiO2, 2—3% Р2О5 и могут использоваться как комплексные руды для получения железного и апатитового концентрата. В институте Уралмеханобр испытывалась проба руды месторож- дения, представленная оруденелыми пироксенитами, состоящими в основном из пироксена с редкой равномерной вкрапленностью ти- тано-магнетита, апатита и халькопирита. Кроме основного железно- рудного минерала титано-магнетита в небольшом количестве при- сутствуют мартит и гидроокислы железа, из сульфидов — халькопи- рит, сфалерит, блёклая руда. Нерудные минералы: пироксен, био- тит, в небольшом количестве присутствуют кальцит, эпидот, сфен, мусковит, хлорит. Размер выделений титано-магнетита колеблется от 2 до 0,01 мм, преобладает 0,2—0,05 мм. Ильменит образует в магнетите микрон- ные выделения размером 0,002—0,001 мм в виде структур распада 5* 67
твердого раствора, секущие прожилки толщиной от 0,05 —0,01 мм до 0,2—0,1 мм и выделения неправильной формы размером 0,05—0,3 мм. Аппатит выделяется между зернами пироксена в виде зерен раз- мером 0,5—0,1 мм, скоплений до 5—1 мм, реже в виде включений в титано-магнетите размером 0,3—0,02 мм. Халькопирит встречается преимущественно в виде выделений размером от 0,001 до 1—5 мм между зернами пироксена и биотита, реже в виде тонких включений в магнетите. Испытывавшаяся руда содержала: 15,07% Fe, 8,11% FeO, 37,18 SiO2, 4,43% А12О3, 19,58% CaO, 11,47% MgO, 0,81% K2O + Na2O, 1,22% TiO2, 0,20% MnO, 2,74% P2O6, 0,10% V2O6, 0,002% Cr2O3, 0,42% CuO, 0,037% ZaO, n. n. n.— 1,48, коэффициент основности 0,75, кремневый модуль 8,4. В результате технологических испытаний намечается трехстади- альная схема обогащения руды Суроямского месторождения мокрой магнитной сепарацией при крупности измельчения в первой стадии 2—0 мм, во второй 0,5—0 мм и в третьей — 0,04 мм. По этой схеме получен железный концентрат, содержащий: 65,8% Fe, 1,55% TiO2, 0,47% V2OS, 0,05% Р. Извлечение общего железа в концентрат 57,4%, магнетитового — 97,5%. Из хвостов магнитного обогащения, содер- жащих 1,35% Р и 6,9% Fe флотацией выделяется апатитовый кон- центрат в количестве 5,4% с содержанием Р2О6 — 36,3% и извле- чением 79,1%, который может быть использован в качестве удобре- ния. Шигирское месторождение (Шигирский участок Таратошской свиты) Район Таратошской свиты расположен на западном склоне Южного Урала в Челябинской области. На площади Таратошского ком- плекса выявлено четыре рудных зоны: Ушат-Тахтцнская, Шигирская, Кустальско-Лысогорская и Железо-Черноключенская. Шигирская рудоносная зона осадочно-метаморфического происхождения рас- положена на северных и северо-западных отрогах горы Шигир, имеет протяженность 6 км при ширине 3 км. Глубина залегания маг- нетитовых кварцитов от 50—100 до 400—800 м. В институте Уралмеханобр испытывалась проба руды Шигир- ского месторождения, представленная слабо мартитизированными магнетитовыми кварцитами полосчатой, прерывисто-полосчатой и линзовидно-полосчатой текстуры, обусловленной чередованием тем- ных рудных прослоев, обогащенных магнетитом, и светлых кварце- вых. Мощность прослойков колеблется от долей до 2—10 мм, преоб- ладающая мощность магнетитовых, слабо мартитизированных прос- лойков 1-5 мм. Структура руды тонко- и мелкозернистая. Преобладающий рудный минерал — магнетит, в меньшем коли- честве отмечаются мартит в виде тонких каемок и иголочек в зернах магнетита, гидроокислы железа, гематит и единичные зерна пирита. Преобладающий нерудный минерал — кварц, в небольшом коли- ,•68
честве присутствуют тальк и редкие зерна дистена, амфибола, био- тита и мусковита. Магнетит образует сплошные выделения размером от 1 X 2 до 5 X 20 мм, зернистые агрегаты от 0,5 X 2 до 2 X 6 мм в прослоях кварца, тонкие (0,01—0,05 мм) включения и прожилки толщиною 0,01—0,02 ММ. : В результате технологических испытаний намечается двухста- диальная схема обогащения руды Шигирского месторождения, вклю- чающая мокрую магнитную сепарацию руды крупностью 2—0 мм (выделяется 27,5% хвостов) и промпродукта крупностью 65—70% класса —0,074мм. По такой схеме из руды, содержащей 35,6% же- леза, получили: концентрат, содержащий 70,5% Fe, с извлечением 89% и выходом 45% и хвосты, содержащие 7% Fe, с извлечением 11%. - Полученные концентраты по содержанию железа и вредных при- месей пригодны для получения железных порошков марки «А». .? Рудная база Качканарского горнообогатительного комбината Качканарское месторождение расположено к северо-западу от Южного Тагила. Месторождение состоит из двух участков: восточ- ного — Гусевогорского и западного — собственно Качканарского. Качканарское месторождение титано-магнетитовых руд, состав- ляет 80% общих запасов руды месторождений Урала, относится к разновидности малотитанистых, ванадийсодержащих руд с малым содержанием железа, чистых по сере и фосфору, близких к само- плавким (коэффициент основности 0,6—0,7). Рудные залежи оконтурены по минимальному содержанию же- леза 14%, при среднем содержании в пределах контура не менее 16%. Титано-магнетитовое оруденение представлено вкрапленностью титано-магнетита, магнетита и ильменита в пироксенитах, оливини- тах, верлитах. Из других рудных минералов присутствуют платина, золото, пирит, халькопирит, халькозин и др. Нерудные минералы: пироксен, оливин, амфиболы, шпинель, серпентин, хлорит, эпидот и др. Химический состав руды, %: Feo6nj FeO Fe2Oa тю2 v2oa SiOz A12O3 СаО MgO MnO к2о+ + n2o s p 16,6 8,7 14,4 1,35 0,146 38,7 6,4 16,1 10,9 0,19 0,98 0,006 0,028 Коэффициент крепости 10—12 по'шкале Протодьяконова. По минералогическому составу и текстурно-структурному строе- нию руда подразделяется на три типа: легкообогатимые пироксениты с крупной и средней вкраплен- ностью титано-магнетита размером 3—1 мм (43% запасов); 69
среднеобогатимые пироксениты с мелкой вкрапленностью титано- магнетита размером 1—0,2 мм (37% запасов); труднообогатимые серпентинизированные пироксениты с тонкой и дисперсной вкрапленностью титано-магнетита размером менее 0,2 мм (20% запасов). Запасы железной руды по категориям АЦ- ВЦ- СЦ — 6189 млн. т, С2 — 6100,6 млн. т со средним содержанием железа в руде (в нед- рах) 16,7%. Запасы руды в контурах карьера Качканарского ГОКа составляют 1747,6 млн. т. Испытания обогатимости руд проводил институт Уралмеханобр [37, 38] и завод «Сибэлектросталь». Исследования показали, что из руды со средней вкрапленностью магнетита по технологической схеме, предусматривающей три стадии мокрой магнитной сепарации с конечной крупностью измельчения 0,1 мм, может быть получен концентрат с содержанием 65% железа. Проект фабрики был скорректирован на получение концентрата, со- держащего 63% железа. Тонковкрапленные руды месторождения, содержащие повышенное количество магнитного железа и серпен- тина с тонкими включениями магнетита, обогащаются хуже: содержа- ние железа в концентрате не превышает 56—57%, а содержание же- леза в хвостах доходит до 8,5%. Из смеси руд различных типов по проектной схеме были получены концентраты с содержанием от 60 до 62,£% железа. Для получения концентратов с большим содержанием железа должны применяться более сложные схемы и более тонкое измельче-. ние руды до 0,074 мм. Гороблагодатское рудоуправление Гороблагодатское рудоуправление расположено на восточном склоне Урала. Гороблагодатское рудоуправление разрабатывает: месторожде- ние горы Благодать, Валуевское и Осокино-Александровское. Наиболее крупные и интенсивные оруденения приурочены к Центральному и Южному участкам горы Благодать. Рудное тело центрального участка сложено главным образом сплошными магне- титовыми рудами с прослойками рудных скарнов, Южного участка — сплошными магнетитовыми и вкрапленными рудами. Выделяются два главных типа руд: оспенные (магнетито-поле- вошпатовые) и скарновые (магнетито-гранатовые). Оспенные руды имеют несравненно меньшее распространение. По степени окисления руды делятся на первичные (магнетиты), окисленные (мартиты), полуокисленные (полумартиты). Окисленные руды выработаны. Первичные руды разделяются на сплошные (со- держание железа более 50%) и скарновые руды: богатые (40% же- леза), средние (30—40% железа) и бедные (20—30% железа). Корен- ное месторождение горы Благодать окаймляется полями валунчатых РУД- 70
Соотношение балансовых запасов перечисленных типов руды: магнетитовые скарны 77,2%, сплошные магнетиты 17%, окисленные руды 5,4%, полумартиты 0,4%. Магнетитовые руды в среднем содержат: 36—37% Fe, 8—18% Si09, 7-20% СаО, 5-10% Al2Og, 1-2% MgO, 0,20-0,58% S, 0,05- 0,07% P, 0,003-0,008% Co. . Запасы магнетитовой руды категорий A+B+Ct составляют 142 млн. т, С2 — 17 млн. т руды. Химический состав руд Грроблагодатского рудоуправления при- веден в табл. 29. Таблица 29 Среднее содержание железа, серы, фосфора в рудах Г оро благо датского рудоуправления Месторождение Минералогический тип РУДИ Среднее содержание (в недрах), % Fe S р Гора Благодать 33,9 0,70 0,07 Центральный карьер Сплошные магнетитовые Южная и Южная II Сплошные магнетитовые и вкрапленные 27,4 0,70 0,07 Валуевский карьер Магнетитовые и скарново- магнетитовые 38,3 1,44 0,09 Александровский карьер Магнетитовые и скарново- магнетитовые 37,8 1,44 0,09 Всего 35,1 0,51 0,10 Высокогорское рудоуправление В состав Высокогорского рудоуправления входят Высокогор- ское, Лебяжинское, Естюнинское и несколько небольших месторож- дений. Высокогорское месторождение расположено вблизи города Ниж- ний Тагил и является главным по запасам и промышленному значе- нию месторождением района. На месторождении выделяются следующие промышленные типы РУД: первичные магнетитовые руды, разделяющиеся на магнетитовые руды и скарны с содержанием более 55% железа, богатые рудные скарны с содержанием 30—55% железа, бедные рудные скарны с со- держанием 15—30% железа; окисленные руды: полумартиты (47,9—54,5% железа), мартиты (50—51% железа) и бурые железняки (42,4% железа); валунчатые руды с содержанием 23,2% железа. 71
В состав магнетитовых руд входят сульфиды, содержащие кобальт (0,017%) и медь (0,22%). Валунчатые руды содержат от следов до 0,4% фосфора. Запасы руды по категориям А + В + Сх составляют 120 млн. т, С2 — 17 млн. т. Лебяжинское месторождение расположено на северо-восточной окраине г. Нижний Тагил. Коренные руды месторождения пред- ставлены магнетитами и рудными скарнами. Имеются окисленные руды, представленные мартитами и полумартитами. Содержание основных компонентов в Восточном рудном поясе месторождения: 36,8-56,9% Fe, 0,02-0,16% S, 0,228-0,553% Р; в рудах Запад- ного пояса: 27,6-43,8% Fe, 0,005-0,1% S, 0,05-0,19% Р. Запасы месторождения по категориям А + В + Сг составляют 33 млн. т. Естюнинское месторождение расположено к северо-западу от Нижнего Тагила. На месторождении выделяются сплошные магне- титовые (богатые и бедные) и вкрапленные (богатые и бедные) руды. Запасы руд категории А + В + Ct — 25 млн. т. В большей части руд содержится: 38,8% Fe, 0,24% S и 0,22% Р, никеля и кобальта — сотые доли процента, а меди — десятые доли процента. Полуночное рудоуправление Северная группа месторождений Урала Полуночное рудоуправление расположено в Ивдельском районе Свердловской области. Северная группа месторождений Полуночного рудоуправления объединяет три месторождения: Северное Первое, Северное Второе и Северное Третье, расположенные в 40— 70 км одно от другого. Эксплуатируется одно Северное Первое месторождение, остальные намечены к разработке. Руды Первого Северного месторождения представлены в основ- ном магнетитом, встречаются: гематит, гидроокислы железа, пирит, пирротин. Из нерудных минералов существенное значение имеют кварц, кальцит. Апатит, локализуясь в отдельных участках, обра- зует фосфористые руды. Руды разделяются на массивные, кускова- тые, брекчиевидные и валунчатые. Зона окисления выражена очень слабо. В рудах карьера Первого Северного месторождения содер- жится 55,1% Fe, 1,24% S. Значительная часть запасов месторожде- ния (около 45%) относится к мартеновским рудам. Запасы месторождения по категориям A -f- В + Сх — 3,3 млн. т. Рудные залежи Второго Северного месторождения сложены мас- сивными магнетитовыми рудами, переслаивающимися с богатыми и бедными рудными скарнами и оруденелыми и неоруденелыми ту- фами и порфиритами. Среднее содержание компонентов в месторож- дении, %: 72
Fe S1O2 A12O3 СаО MgO S р Си Со Zn 45,1 18,0 8,0 3,63 1,76 1,41 0,042 0,21 0,074 0,03 Запасы руд месторождения по категориям А + В + Сх состав- ляют 13,0 млн. т. Руды Третьего Северного месторождения представлены сплошными магнетитовыми железняками с включением скарновых минералов: граната, эпидота, хлорита, кальцита и сульфидов — пирита и халь- копирита. В промышленном контуре месторождения содержится 47,5— 48,4% Fe, 5-12% SiO2, 2,5-5% А12О3, 1-3% СаО, 0,3-0,8% MgO, до 1% S, 0,016—0,08% Р. Запасы месторождения по категории А -|- + В + Сх составляют 25 млн. т, С2 — 10 млн. т. Богословское рудоуправление Песчанское месторождение богатых магнетитовых руд располо- жено на восточном склоне Урала. В состав Песчанских месторождений входят Северо-Песчанское, Ново-Песчанское, являющееся продолжением первого (безрудный участок между месторождениями составляет около 200 м) и Южно- Песчанское. Рудные тела месторождений сложены магнетитовыми массивными, полосчатыми и пятнистыми рудами. Содержание в недрах: 54,5—50,7% Fe, 3,3 — 2,82% S, 0,08— 0,17% Р. Запасы руды по категориям A -f- В + Сх — 181,8 млн. т, С2 — 26 млн. т. Институт Уралмеханобр [39] испытывал пробы новой аномалии Северо-Песчанского месторождения, состоящие из смеси руды и пород в различном соотношении и являющиеся представительными для месторождеция. Химический состав и содержание минералов в пробах приведены в табл. 30. Руды обеих проб характеризуются крупной вкрапленностью боль- шинства минералов: магнетита от 0,1 до 3,0 мм, пирита 0,1—15 мм, пирротина 0,02—2 мм, кальцита — прожилки 2—3 мм, гнезда 20— 50 мм, зерна.0,03—0,08 мм, хлорита, кварца и других от нескольких микронов до 0,3 мм. Руды Северо-Песчанского месторождения относятся к легкообо- гатимым. Из руды крупностью 25—0 мм, содержащей 48,6% же- леза, выделяется концентрат с содержанием 63,7% железа. Обога- щение руды по схеме: сухая магнитная сепарация руды крупностью 25—0 мм и мокрая магнитная сепарация промпродуктов, измельчен- ных до 3 (1) мм и 0,2 мм, позволяет выделить 64,2% концентрата с содержанием 65,6% железа, 1,5% серы, 0,019% фосфора, при из- влечении 87% железа в концентрат. Из хвостов мокрой магнитной 73
Таблица 30 ' Состав руд Песчанского месторождения i Элементы и окиелы Содержание, % Минералы Содержание, % Feo6ux 54,45 48,28 Магнетит 61,3 51,5 FeO 24,56 20,47 Гематит 1,0 1,5 Fe3O3 50,58 45,99 Пирит 5,3 5,0 SiO2 7,90 11,82 Пирротин 0,7 0,6 А12О3 2,57 3,47 Халькопирит 0,21 0,24 СаО 7,03 9,88 Марказит 0,10 0,20 MgO 1,15 . 1,27 Сфалерит 0,15 0,28 MnO 0,19 0,22 Кальцит 11,90 16,70 TiO2 0,18 0,156 Пироксен 1,40 1,62 s 0,015 0,01 Апатит 0,17 0,26 p 0,033 0,049 Гранат 9,15 13,0 Модуль основности 0,78 0,73 Хлорит 6,90 7,80 Кремневый модуль 3,07 3,40 Кварц 1,70 2,70 сепарации крупностью 0,2—0 мм флотацией выделяется пиритный концентрат, содержащий 46,6% серы и 44% железа, выход концент- рата 1,7%, извлечение серы 28,9%. Сухой магнитной сепара- цией выделяются только хвосты, а весь концентрат получается мок- рой магнитной сепарацией, содержание железа в концентрате повы- шается до 66,6%. Концентрат из северо-песчанской руды имеет основность 0,5—0,7. Высокое содержание серы в концентрате объясняется наличием пирротина, обладающего магнитными свойствами, и для извлечения его из магнетитового концентрата необходимо применить флота- ционное обогащение. Ново-Песчанское месторождение Институт Уралмеханобр [39] испытывал четыре пробы руды Ново-Песчанского месторождения, характеризующие богатые маг- нетитовые руды (61,13 и 59,84% железа) с малым содержанием серы, и сернистые, скарново-магнетитовые руды (39,25 и 42,35% железа). Обогащением этих руд по технологической схеме, включающей раздельную сухую магнитную сепарацию руды крупностью 25—8 и 8—0 мм (выделяются хвосты) и мокрую магнитную сепарацию магнитного промпродукта крупностью 2—0 и 80—85% класса —0,074 мм, получены концентраты с содержанием 64,9—68,4% же- леза и 0,56—3,5% серы. Флотацией хвостов мокрой магнитной сепа- рации можно выделить 0,5—7,44% от хвостов медного концентрата с содержанием 10^16% меди и извлечением 30—50% от хвостов, и 4,6—13,3% кобальт-пиритного концентрата с содержанием 0,15— 0,36% кобальта и извлечением 41,9—53% от хвостов. 74
Исследовалась проба, характеризующая средний состав руд Ново-Песчанского месторождения, содержавшая, %: Fe FcO Fe2O3 Si02 ai2o3 CaO MgO TiO2 P s Co Gu 45,23 18,45 40,70 13,84 3,46 10,94 1,51 0,25 0,06 1,94 0,01 0,059 Модуль основности 0,72, кремневый модуль 4. В результате обогащения этой пробы по схеме сухого и мокрого магнитного обогащения с конечной крупностью измельчения 90— 95% класса —0,074мм получен концентрат с содержанием 68% же- леза и 1,39% серы; выход концентрата 58,18%, извлечение железа 87,86%, серы 44,17%. Высокое содержание серы объясняется наличием в руде пирро- тина, уходящего в магнитный концентрат. Коллективно-селективной флотацией хвостов магнитного обо- гащения выделяется медный концентрат в количестве 1,03% от хвос- тов с содержанием 15,77% меди и извлечением 46,83% от хвостов. Проектная технологическая схема, показатели обогащения и хи- мический состав концентрата для руды Ново-Песчанского месторож- дения такие же, как и для руды Северо-Песчанского. Теченское месторождение Теченское месторождение магнетитовых руд расположено в Ку- нашакском районе Челябинской области. Оно приурочено к скарни- рованной зоне эффузивно-осадочных пород (порфириты, туфы, из- вестняки). Месторождение представлено четырьмя залежами, из которых наиболее разведаны залежи № 3 и 2. Рудная залежь № 3 сложена магнетитовыми и полуокисленными разностями, залежь №2 — магнетитовыми. Главными рудными минералами первичных руд является магне- тит, полуокисленных руд — магнетит, гематит, частично лимонит. Сульфиды во всех типах руд представлены пиритом, пирротином, редко халькопиритом и сфалеритом. Первичные и полуокисленные руды делятся на три сорта: бога- тые с содержанием более 50% железа, богатые рудные скарны с содер- жанием 30—50% железа^ бедные рудные скарны, содержащие 20— 30% железа. Руды содержат: 11—28% SiO2, 2,79.—9,3% А12О3, 0,58-2,06% S, 0,03-0,09% Р. Богатые и бедные рудные скарны распределены неравномерно, переслаиваются между собою и имеют мощность от сантиметров до десятков метров. Запасы железной руды Чеченского месторождения по категориям А +, В + Сх составляют 55 млн. т, категории С2 — 5 млн. т. 75
Златоустовское рудоуправление Златоустовское рудоуправление на Южном Урале объединяет три месторождения: Кусинское месторождение тйтано-магнетитовых руд. Медведевское месторождение ильменито-титано-магнетитовых руд и Ахтенское месторождение бурых железняков. Кусинское месторождение приурочено к интрузивному телу габро-амфиболитов. Рудные залежи состоят из сплошных руд, пред- ставленных главным образом магнетитом, ильменитом и незначитель- ным количеством рутила, пирита и халькопирита. Имеются неболь- шие залежи вкрапленных руд. Содержание компонентов в сплошных и вкрапленных рудах, %: - Fe SiO2 А12О3 СаО MgO S Р Сплошные руды .... 49,29 5,0 5,93 0,73 4,1 0,115 0,013—0,015 Вкрапленные руды . . . 21,5 29,0 12,4 7,1 8,6 0,28 0,017 Запасы железной руды Кусинского месторождения по катего- риям А + В Сх составляют 1,8 млн. т. Медведевское месторождение ильменито-титано-магнетитовых руд с содержанием 21,2% Fe, 0,38% S и 0,06% Р имеет запасы руды 424 млн. т. Первоуральское рудоуправление Первоуральское рудоуправление титано-магнетитовых руд рас- положено к западу от Свердловска. Руды месторождения представляют включения мелких шлиров, прожилков и вкрапленников магнетита в горноблендитах со средним содержанием 15,8% железа. Пределы колебаний содержаний железа 12—20%, кремнезема от 11 до 35%, глинозема от 2,3 до 24%, окиси кальция от 4,6 до 12,4% , окиси магния от 5,7 до 12,6%. Около 60% железа находится в виде магнетита, остальное связано с силикатами. Запасы железной руды месторождения категорий А + В + Сх составляют 107 млн. т, С2 — 29 млн. т. Копайское месторождение Копайское месторождение титано-магнетитовых руд располо- жено к югу от г. Тундуш. Среднее содержание железа в руде 36,5%, запасы руды категорий А + В + Сх составляют 21 млн. т, С2 — 3 млн. т. Кроме магнетитовых руд, титано-магнетитовых, полумартито- вых и мартитовых руд на Урале имеется ряд месторождений слабо- магнитных железных руд: Бакальское (бурые железняки и сиде- 76
риты), Зигазино-Комаровское (бурые железняки и сидериты), Орско- ; Халиловское (гидрогетиты), Алапаевское (гидрогетиты), Ахтенское (бурые железняки и сидериты) и др. § 7. ЖЕЛЕЗОРУДНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ КАЗАХСТАНА В пределах Казахстана известны многочисленные месторождения железных руд различных генетических типов и минерального состава с общими запасами руды около 12 млрд, т [40]. Наибольшее промышленное значение из них имеют контактово- метасоматические месторождения магнетитовых руд (Соколовское, Сарбайское, Качарское и др.) и осадочные месторождения бурых железняков (Аятский железорудный бассейн, Лисаковское место- рождение, Приаральская группа месторождений). Перспективными являются также осадочно-метаморфические месторождения гемати- товых руд и кварцитов (Атасуйский и Карсакпайский железорудные бассейны), гидротермальные месторождения сидеритовых и гидро- гетитовых руд (Абаильское месторождение) и бурые железняки коры выветривания (Южно-Кемпирсайская группа месторождений). Рудная база Соколовско-Сарбайского горнообогатительного комбината Соколовское железорудное месторождение Соколовское железорудное месторождение находися в Кустанай- ском районе той же области. Месторождение разрабатывается откры- тым способом с 1957 г. , Месторождение представляет собою скарново-рудную зону слож- ного состава, имеющую вертикальное падение, расчлененную про- слоями пустых пород. Протяженность зоны 7500 м, мощность от 35 до 400 м. В скарново-рудной зоне выделяют первичные и окислен- ные руды. В зоне первичных руд сосредоточено 99,7 % запасов руды всего месторождения. Первичные руды подразделяются на вкрап- ленные, полосчатые, прожилковые и брекчиевидные разности, а по содержанию железа — на богатые, бедные и убогие. Глубина зоны окисления колеблется от 10 до 40 м от поверхности. Главным рудным минералом в первичных рудах является магне- тит, содержащийся в руде в количестве от 28,5 до 79%. Второстепен- ные рудные минералы: пирит (кобальтоносный), халькопирит, сфа- лерит, пирротин, марказит, галенит. Количество пирита 1,5%, халькопирита до 0,1 %, сфалерита до 0,02% и апатита 1,6%. Нерудные минералы представлены: актинолитом (1,2—18,9%), скаполитом (2,2—31,6%), эпидотом (0,5—24,3%), пироксеном (0,9— 3%), хлоритом (2,5—8,5%), кальцитом (3,6—0,4%), альбитом, пла- гиоклазом. Основными рудными минералами окисленных руд являются полу- мартит и мартит, второстепенными — лимонит и продукты окисления сульфидов — борнит и халькозин. 77
В процессе эксплуатации и изучения месторождения выявлены следующие разновидности руды Соколовского карьера: амфиболо- магнетитовая, составляющая 41,6% общего количества руды в месторождении; эпидото-магнетитовая — 20,4% и скаполито-магне- титовая — 38%. В настоящее время разрабатывается только южная часть место- рождения, включенная в границы Соколовского карьера. Запасы месторождения категорий А + В + С2 составляют 996 млн. т, С2 — 94 млн. т, всего — 1090 млн. т. Запасы руды в контуре карьера 230,3 млн. т, подземного рудника — 813 млн. т. Северная часть Соколовского месторождения будет разрабаты- ваться подземным способом. Сарбайское месторождение Сарбайское железорудное месторождение расположено в Кус- танайском районе той же области к западу от Соколовского место- рождения. Железные руды образуют три залежи: Восточную, Юго-Восточ? ную и Западную, имеющие простирание, близкое к меридиальному. Самой крупной залежью месторождения является Восточная. Все три залежи сложены сплошными магнетитовыми рудами и рудными скарнами. В верхней части руды местами окислены. Первичные руды составляют около 95% всех руд месторождения. Они подразделяются на магнетитовые и колчеданные. В первичных магнетитовых рудах основные рудные минералы: магнетит (36,2—57,8%) и пирит (до 6%). Второстепенные рудные минералы — халькопирит, пирротин, сфалерит, марказит и другие сульфиды. Первичные магнетитовые руды делятся на сплошные руды и рудные скарны, отличающиеся количественным соотношением руд- ных и нерудных минералов. Окисленные руды подразделяются на мартитовые, полумартито- вые и валунчатые переотложенные руды. В окисленных рудах ос- новные рудные минералы — мартит и полумартит, второстепенные — гематит, лимонит, мушкетовит, халькозин. В процессе эксплуатации и изучения руды выявлены следующие разновидности руды Сарбайского месторождения: бедная магнетито- вая руда в пироксен-скаполитовой породе, содержащаяся в действую- щем карьере в количестве 30%, такая же руда в пироксен-скаполит- гранатовой породе — 10%, то же в пироксен-гранатовом скарне — 10%, бедная и богатая магнетитовая руда в эпидот-пироксеновом скарне — 50%. Химический и минеральный состав руды Соколовского и Сарбай- ского месторождений приведены в табл. 31 и 32. , В рудах Сарбайского месторождения встречаются следующие ми- нералы — примеси: цинк, медь, ванадий, кобальт в количестве от тысячных долей до десятых долей процента. 78
Таблица 31 Химический и фазовый состав разновидностей руды Соколовского и Сарбайского месторождений Соколовское месторождение Сарбайское месторождение Элементы и окислы Амфиболо-магнито- вая руда Скаполит-магнети- товая руда Эпидот-хлорит-маг- нетитовая руда В целом по место- рождению Бедная магнетито- вая руда в пиро- кс ен-скал о лит ов ой породе (роговики) i Бедная магнетито- 1 вая руда в пиро- 1 ксен-скаполит-гра- натовой породе Бедная магнетито- вая руда в пиро- ксен-гранатовом скарне Бедная и богатая руда в эпидот-пи- роксеновом скарне Б целом по место- рождению ! Fe 51,3 30,2 38,6 40,7 32,3 38,2 39,8 46,3 40,64 FeO 22,3 13,9 16,2 17,8 14,81 15,56 17,23 19,2 17,3 Ре20з 48,8 27,4 37,2 38,3 29,61 37,35 36,68, 44,9 38,7 SiO2 13,7 30,1 21,9 21,6 28,82 20,8 17,04 15,42 20,1 А120з 2,3 10,3 8,4 6,6 8,77 5,03 2,89 3,55 5,2 СаО 5,1 5,1 8,3 5,7 7,63 14,68 11,75 5,5 7,7 MgO 3,6 2,5 4,5 3,3 3,75 1,62 3,11 2,2 2,7 TiO2 0,24 0,67 0,2 0,4 0,4 0,32 0,25 0,32 0,34 MnO 0.19 0,17 0,22, 0,19 — 0,78 0,40 0,17 0,2 Р 0,093 0,043 0,26 0,106 0,035 0,037 0,21 0,28 0,18 S' 0,33 0,08 0,68 0,31 3,2 0,19 1,71 4,25 3,28 Си 0.011 0,011 0,011 0,011 0,028 0,003 0,028 0,04 0,032 Zn 0,011 0,011 0,021 0,013 0,031 0,076 0,018 0,07 0,034 Pb 0,017 0,027 0,024 0,022 0,003 0002 0,002 0,005 0,0038 Ni 0,005 0,0011 0,004 0,003 — — — — — П. п. n. 3,63 4,9 2,07 3,8 3,77 2,98 2,15 4,7 ‘ 4,0 Модуль основно- 0,547 0,188 0,42 0,32 0,31 0,63 0,77 0,406 0,403 сти Содержание же- леза, связан- ного с: магненитом . . . гематитом и мар- титом .......... сульфидами . . . силикатами . . . Общее........... Запасы руды Сарбайского месторождения по категориям А + + В + Сх составляют 765 млн. т, С2 — 135 млн. т. Запасы руды в контурах карьера 638,8 млн. т. Южно-Сарбайское месторождение расположено в южной части Сарбайского месторождения, входит в Соколовско-Сарбайский руд- ный узел. Месторождение представлено первичными магнетитовыми рудами (97%), в небольшом количестве окисленными и полуокислен} 73
Таблица 32 Минеральный состав руд Соколовского и Сарбайского месторождений Минерал Соколовское месторождение Сарбайское месторождение Амфибол-магнетито- вая руда Скаполит-магнетито- вая руда Эпидот -хлорит-маг - нетитовая руда В целом по месторо- ждению Бедная магнетитовая руда в пироксен- скаполитовой по- роде Бедная магнетитовая руда в пироксен- скаполит-гранатовой породе Бедная магнетитовая руда в пироксен- гранатовом скарне Бедная и богатая руда в эпидот-пиро- ^сеновом скарне В целом по месторо- ждению Магнетит . . 67,06 37,92 47,27 51,95 36,2* 40,3 * 43,0 * 57,8 * 48,11 * Гематит . . . 2,4 1,6 Доли 1,56 — — — — Пирит . . . 0,23 0,15 0,36 0,44 6,1 ** 0 4** 3,3 ** 8,0 ** 6, 2 ** Халькопирит 0,02 0,02 0,01 0,02 — — - Доли — — Апатит . . . 0,22 0,2 0,15 0,2' — 0,1 1,0 — 0,11 Гранат . . . — — — — — 30,0 29,2 0,5 6,17 Актинолит 13,45 1,19 18,87 9,9 — —. Доли 0,5 0,25 Скаполит . . 2,18 31,56 — 13,0 18,0 8,0 1,0 6,7 Эпидот . . . 0,54 — 24,25 5,17 15,0 — — 3,0 6,0 Пироксен . . 3,01 Доли 0,89 1,44 20,0 7,0 13,5 9,0 12,55 Хлорит . . . 3,26 8,49 2,51 5,1 —— 4,0 7,0 6,0 4,1 Кальцит . . 3,58 6,39 Доли 3,91 — 8,0 ' 3,0 6,0 4,1 Сфен .... 0,2 1,56 » 0,69 — — — — — Альбит . . . 1,08 — — 0,45 — — —. Плагиоклаз 0,34 10,2 4,5 4,93 — —. —— 8,2 4,1 Хальцедон . . 1,44 Доли — 0,6 — 0,5 — — 0,01 Амфибол . . — 0,1 — 0,04 — — — — — * Магнетита и гематита ** Пирита и пирротина ними. В руде содержится 46,2% Fe, 4,23% S, 0,029% Р. Запасы руды по категориям А + В + Сх составляют 165 млн. т, С2 — 55 млн. т. После ввода в действие обогатительной фабрики Соколовско- Сарбайского ГОКа исследования, проводившиеся институтами Уралмеханобр, Механобр и лабораторией обогащения ССГ.ОКа, были направлены на совершенствование' технологии обогащения. Ис- следованиями установлено, что различные типы руд месторождений существенно различаются между собою по измельчаемо'сти й обога- тимости, поэтому для стабильной работы фабрики необходимо соб- людение постоянного соотношения количества различных типов руды, поступающих на фабрику. Имеющихся на комбинате средств усреднения руды на рудниках и фабрике недостаточно. При измельчении руды Соколовского месторождения до круп- ности 90% класса —0,074 мм может быть получен концентрат со средним содержанием железа 67,1%, а из руды Сарбайского место- рождения со средним содержанием 64,4%. 80
На пяти секциях фабрики, где измельчение руды в последней стадии измельчения ведется до 94—95% класса —0,074 мм, содер- жание железа в концентрате составляет 66,51% (1969 г.), а по всей фабрике — 65,59%. Исследованиями бедных руд Соколовского и Сарбайского место- рождений [41, 42, 43] показана возможность получения из руды Со- коловского месторождения, содержащей 42,8% железа, при конеч- ной крупности измельчения 80% класса —0,074 мм концентрата с содержанием 69,6% железа, выход концентрата 55,8%, извлечение железа в концентрат 90,6%. Из руды Сарбайского месторождения, содержащей 31% железа, при крупности измельчения 90% класса —0,053 мм получено 26,8% концентрата с содержанием 65,6% же- леза и извлечением 56,7%. В концентрате содержится: 0,83% SiO2, 0,53% А12О3, 0,58% СаО, 0,71% MgO, 0,04% Р2О5; модуль основ- ности 0,95, кремневый модуль 1,56. Работами институтов Ленинградского горного и Уралмеха- нобр показана возможность комплексного использования сульфидных железных руд; построена опытная фабрика для флотационного обо- гащения хвостов магнитной сепарации. Обогатимость и измельчаемость соколовской и сарбайской руды приведены в табл. 33. Таблица 33 Показатели обогащения соколовской и сарбайской руды Месторождение и раз- новидность руды Запасы, % Содержание железа, % • Выход концен- трата, % Извлече- ние железа в кон- центрат, % Измель- чаемость РУДЫ * В руде в кон- цен- трате в хво- стах Соколовское, 1 ... 41,6 51,35 68,35 11,1 70,4 93,6 2,207 То же, 2 38,0 29,7 65,75 8,0 38,0 84,1 1,087 То же, 3 20,4 38,8 65,3 13,6 49,0 82,1 2,564 В целом по месторо- ждению 100,0 40,5 67,1 9,6 67,1 89,0 1,883 Сарбайское, 4 ... . 30,0 32,2 56,8 13,4 43,2 76,3 0,695 То же, 5 10,0 37,9 68,5 17,5 40,1 72,4 0,640 То же, 6 ..... 10,0 39,2 67,5 16,0 45,0 77,5 1,15 То же, 7 50,0 47,0 66,5 21,8 55,8 79,5 1,60 В целом по месторо- ждению 100,0 40,87 64,4 18,0 49,4 77,8 0,957 1 -амфиболо-магнетитовая, 2 — скаполит-магнетитовая, 3 —эпи дот-магнетитовая, 4 — бедная магнетитовая руда в пироксен-скаполитовой породе (роговики), 5—то же, в пиро- ксен-скаполит-гранатовой породе, 6— то же, в пироксен-гранатовой породе, 7 —бедная и богатая руда в эпидот-пироксеновом скарне, * По отношению к руде Дегтярского рудника, Канарское месторождение Канарское месторождение находится на западе от г. Кустаная и к северо-западу от Сарбайского месторождения и является наиболее крупным месторождением магнетитовых руд Казахстана. '6 Заказ 478 81
Месторождение имеет две залежи: Северную и Южную. В Север- ной залежи преобладают вкрапленные руды, подчиненное значение имеют массивные и рыхлые руды. Южная залежь в центральной части рудной пачки сложена массивными и порошковатыми рудами, а близ верхней и нижней части рудное тело представлено вкраплен- ными рудами. В верхней части залежи в зоне выветривания руды превращены в мартитовые. Мощность зоны окисления 10—15 м. Содержание основных компонентов в руде Канарского месторож- дения приведены в табл. 34. Таблица 34 Среднее содержание основных компонентов в руде Канарского месторождения Участок и сорт руды Среднее содержание, % железа серы фосфора Верхняя зона Северного участка и Южный участок: мартеновская 58,5 0,09 0,04 доменная 54,5 0,13 0,149 богатая сернистая 50,9 1,01 0,287 бедная ; . . . . 35,9 0,32 0,208 убогая 26,4 0,26 0,191 богатая окисленная 56,1 0,11 0,240 Нижняя зона Северного участка: богатая сернистая 52,7 1,97 0,342 Запасы руды категорий А + В + Сх составляют 1059 млн. т С2 — 268 млн. т. Испытания обогатимости железных руд Канарского месторожде- ния проводились институтом Уралмеханобр и Ленинградским гор- ным институтом. Испытывались руды следующих технологических ти- пов, выделенных на месторождении: мартеновская, малофосфорис- тая богатая магнетитовая, доменная малофосфористая магнетитовая, фосфористая богатая магнетитовая и бедная магнетитовая руда. В результате испытаний и проектной проработки принято реше- ние о валовой добыче и обработке всей руды с получением концентра- та, содержащего 65,6% железа. Технологическая схема обогащения руды валовой добычи, содержащей 36,8% железа, предусматривает: дробление руды в три стадии до крупности 20—0 мм, грохочение дробленной руды на классы +6 и 6—0 мм, сухую магнитную сепа- рацию класса -[-6 мм с выделением хвостов и промпродукта, объеди- нение класса руды 6—0 мм и промпродукта сухой магнитной сепа- рации и мокрое магнитное обогащение их в две стадии при крупности 4—0 и 0,1—0 мм с шестью приемами сепарации (из них два приема перечистки хвостов), сгущение и фильтрацию концентрата. В резуль- тате обогащения выдается 42,8% концентрата с извлечением в него железа 88,7%. 82
Концентрат содержит в %: 1?еобщ FeO Fe2Os Sio2 А120з СаО MgO МпО Т1О, ₽2os SOa V2OS 65,6 28,9 61,7 4,02 1,82 0,8 1,0 0,25 0,8 0,031 0,25 0,23 Модуль основности 0,31, кремневый модуль 2,2. Алешинское месторождение Алешинское месторождение магнетитовых руд расположено в Кустанайском районе. Рудные тела трех залежей месторождения — Восточной, Центральной и Западной сложены незакономерно пере- секающимися маломощными слоями массивных богатых магнетито- вых руд, средних и бедных вкрапленных магнетитовых руд и суль- фидных руд с пустыми породами. Преимущественное распростране- ние имеют богатые массивные руды (71% запасов), перемежающиеся с вкрапленными рудами. Мощность рудной зоны 100—150 м. Среди массивных магнетитовых руд встречаются полосчатые, сложенные чередующимися полосами крупнозернистого и мелкозернистого маг- нетита и нерудных минералов. Главный рудный минерал — магнетит, зерна которого тесно срастаются или разобщены кристаллами пи- рита, пирротина, халькопирита или нерудных минералов — хлорита и кальцита. Сульфиды образуют также прожилки и гнезда. В зоне тектонических нарушений богатые магнетитовые руды встречаются в виде раздробленных и порошковатых руд. На поверх- ности магнетитовые руды переходят в мартитовые и полумартитовые. Нерудные минералы окисленных руд — пироксен, гранат, хлорит, кальцит. Мощность зоны окисления 2—3 м. Вкрапленные магнетитовые руды генетически связаны с богатыми рудами, располагаясь на флангах или обособленными образова- ниями внутри богатых магнетитовых руд. Вкрапленные руды пред- ставлены отдельными зернами или агрегатами магнетита, вкраплен- ными среди вмещающих скарнированных руд. Пирит постоянно об- наруживается в виде вкрапленников или небольших гнезд. Запасы балансовых вкрапленных руд 21%, забалансовых — 7%. Среднее содержание (в недрах): 46,2% Fe, 5,37% S, 0,06% Р. Среднее содер- жание железа в массивных магнетитовых рудах — 62,23%, во вкрап- ленныхрудах — 37,55%, в бедных забалансовых — 24,74%. Запасы железной руды категорий А В Сх составляют 115 млн. т, С2 — 98 млн. т. Испытания обогатимости магнетитовой руды Алешинского мес- торождения проводил институт Уралмеханобр на пробе, отобран- ной из кернов буровых скважин, пройденных на восточном и запад- ном участках месторождения. Рудные минералы пробы: магнетит (главный рудный минерал), пирит и пирротин; нерудные мине- 6* 83
ралы — пироксен, амфибол, карбонаты, кварц, эпидот, хлорит, мусковит и биотит. Содержание элементов окислов в пробе, %: Ге FeO Fe2O3 SiO2 А120з CaO MgO s p 54,51 23,51 51,82 10,36 2,37 5,47 . 1,72 3,74 0,043 Ti Co Zn Pb Cr Ni Ba 0,19 Модул [0,011 ь основност 0,028 и 0,56, крс Следы . мневый модул Следы ь 4,33. Следы Следы „ Сухой магнитной сепарацией из руды крупностью 25—0 мм выде- лено 12,4% хвостов с содержанием железа 24,13% и промпр'одукт, содержащий 58,6% железа. Мокрой магнитной сепарацией промпро- дукта в две стадии при крупности 1 ч- 2 мм и 0,1 мм получено 69,03% концентрата с содержанием 67,9% железа и извлечением железа общего — 86,29%, рудного — 93,88%. Концентрат содер- жит, %: г'еобщ FeO Fe2O2 SiO2 А120з CaO MgO Paos 67,9 23,35 71,24 2,0 0,52 0,66 1,41 ' 0,043 s MnO TiO2 V2O5 Cu Zn Co Pb 0,94 0,09 0,125 0,012 0,016 0,005 0,004 0,012 Хвосты содержат 24% железа, из которых около половины рудного, главным образом в виде пирита и гидроокислов железа. Высокое содержание железа, хороший модуль основности и при- емлемый кремневый модуль благоприятствуют использованию кон- центрата в металлургии. Сера, содержащаяся в концентрате, ус- пешно удаляется при агломерации или окомковании. Куржункульское месторождение Куржункульское месторождение расположено в Тарановском районе Кустанайской области. Рудные тела месторождения сложены магнетитом и рудными скар- нами. По текстурным особенностям и минеральному составу руды 84
разделяются на массивные магнетитовые, рудные скарны и окислен- ные. По содержанию железа руды делятся на три сорта: I — свыше- 50%, II от 30 до 50%, III — от 20 до 30%. Основную массу руд месторождения (около 60%) составляют массивные магнетитовые руды, около 40% запасов представлены рудными скарнами (в основ- ном на северо-восточном фланге месторождения) и всего 1,5—2% окисленными рудами. Среднее содержание основных компонентов в отдельных сортах руды, %: Массивные магнетито- Железо Сера Фосфор вые руды 55,4 2,44 0,031 Окисленные руды . . . 59,2 0,66 0,058 Богатые рудные скарны 38,5 1,97 0,028 Бедные рудные скарны 25,1 1,47 0,069 Среднее содержание в руде (в недрах) по участкам месторо- ждения: Куржункульский учас- Железо Сера Фосфор ток 47,9 2,23 0,02 Темирский участок . , 51,55 2,26 0,03 Запасы месторождения категорий А + В + Сх составляют 135 млн. т, С2 — 8 млн. т. Способ разработки месторождения — подземный. Рудные гори- зонты обводнены. В институте Уралмеханобр испытывались пробы руды, пред- ставляющие богатые массивные, богатые скарновые и бедные скар- новые руды Куржункульского месторождения (табл. 35). Сухой магнитной сепарацией при крупности руды 12 (6) мм и мок- рой магнитной сепарацией промпродукта крупностью 0,3 (0,5) мм было получено: из богатой руды, содержащей 41,65% железа, 63,07% — Таблица 35 Содержание основных компонентов в рудах Куржункульского месторождения Элементы, окислы Руда— Массив- ная Богатая скарновая руда Бедная скарновая руда Fe 53,5 42,0 40,96 48,18 21,56 SiO2 9,44 16,96 16,24 11,28 34,32 А1„Оо 4,83 7,78 8,91 5,39 11,08 Cab 4,14 6,22 8,94 6,86 11,26 MgO 4,97 7,68 5,01 4,99 6,56 s 2,07 2,2 2,57 2,06 0,92 p 0,042 0,017 0,066 0,034 0,055 Модуль основности 0,638 0,563 0,555 0,69 0,393 Кремневый модуль 1,95 2,18 1,82 2,2 3,1 85
концентрата с содержанием 59,4% железа и извлечением 89,86% (концентрат выделялся в обеих стадиях обогащения). Из бедной ру- ды, содержащей 21, 59% железа, получено 26,95% концентрата с со- держанием 59,5% железа и извлечением 73,53% (концентрат выде- лялся только во второй стадии обогащения). В случае обогащения куржункульской руды по схеме обогатительной фабрики Соколов- ско-Сарбайского ГОКа (при конечной крупности измельчения 85% класса —0,074 мм) можно ожидать получения концентрата с содер- жанием 62% железа, выход концентрата 60,7%, извлечение железа в концентрат 90%. Для проектирования обогатительной фабрики рекомендуемая технологическая схема обогащения куржункульской руды со сред- ним содержанием 41,5% железа, 2,23% серы, 0,55% фосфора пред- усматривает: дробление руды в три стадии до крупности 25—0 мм, сухую магнитную сепарацию дробленой руды, измельчение пром- продукта в три стадии до крупности 25; 70 и 95% класса — 0,074 мм, мокрую магнитную сепарацию измельченных промпродуктов в три стадии с двумя перечистками концентрата в третьей стадии, дешла- мацию и обезвоживание концентрата. По этой схеме ожидается по- лучить 59,4% концентрата с содержанием 62% железа и извлече- нием 88,8%. Концентрат содержит, %: Fe 1? А сульфид ГеО Fe20s SiO2 А120з СаО MgO МпО тю2 р 2O5 SO3 vEo6 62,0 0,18 Модуль осн 24,3 ОВНОС1] 61,31 ги 0,54; 4,96 крем! 3,50 1евый м 1,58 эдуль 2,98 1,42. 0,15 0,07 0,04 0,2 0,01 Ирисуйское месторождение Ирисуйское железорудное месторождение расположено в Чим- кентской области. Скарново-магнетитовые рудные тела с пиритом, пирротином и халькопиритом распространены на контактах интрузивных и оса- дочных пород. На месторождении разведаны три участка: I, IV и III, в пределах которых выявлено восемь рудных тел. 77% всех запасов •сосредоточено в III участке. Рудовмещающими породами являются известняки, мраморизован- ные известняки, скарны и в меньшей мере пироксениты. Рудные тела I и IV участков сложены' халькопирит-магнетито- выми рудами, среди которых в рудном теле I залегают в виде прос- лоев, гнезд и линз пирротино-магнетитовые руды. В верхней части тела I выделяется зона окисленных мартизированных руд. Тело III участка полностью слагается рудами пирито-магнетитового со- става. Главный рудный минерал: магнетит, широко распространены пирит, халькопирит, пирротин и в зоне окисления — мартит. Вто- 86
ростепенные рудные минералы — кобальтин, сфалерит, галенит, гематит. Основными нерудными минералами являются кальцит, доломит, диопсид, полевые шпаты и флогопит. Среднее содержание по месторождению (в недрах): 49,3% же- леза, 4,36% серы. Запасы месторождения категорий Сх составляют 38 млн. т, С2 — 289 млн. т. Испытывалась проба медно-магнетитовой руды, содержащей, %: 59,6Fe, 0,98 Си, 3,62SiO2, 3,74 А12О3, 5,4 СаО, 3,11 MgO, 0,04S, 0,07 Р, 0,03 Со. Железосодержащие минералы составляют 80—82% руды, из них магнетита 50%, гематита 15%, лимонита 7%. Основ- ной нерудный минерал — кальцит. В результате исследований рекомендована магнитно-флотаци- онная схема обогащения, которая предусматривает выделение маг- нитного концентрата в две стадии при крупности измельчения руды 60 и 80% класса —0,074 мм, флотацию хвостов магнитного обога- щения сернистым натрием (3,5 кг/т), бутиловым ксантатом (350 г/т) и сосновым маслом (30 г/т). По этой схеме получено 82,87% желез- ного концентрата с содержанием 67,33% железа и извлечением 93,55% и 5,68% медного концентрата с содержанием 10,93% меди и извлечением 64%. Концентраты содержат, %: Железный концентрат Медный концентрат Fe SiO2 А120з Au, г/т 18,0 2,5 Ag, г/т 9,9 9,2 Модуль основности 0,96; кремневый модуль 0,83. Вследствие низкого кремневого модуля в магнетитовом концент- рате последний должен проплавляться в смеси с рудами, имеющими лучший кремневый тиодуль. Шагыркульское месторождение Шагыркульское месторождение магнетитовых руд находится в Камышинском районе Кустанайской области. Месторождение (кон- тактово-метасоматического типа) представлено тремя пластообраз- ными рудными залежами мощностью каждая от 40 до 80 м. Рудные тела сложены массивными, полосчатыми и вкрапленными магнетитовыми рудами, залегающими среди эпидото-актинолитовых и хлоритовых вмещающих пород. На месторождении выделяются богатые, средние и бедные руды, тесно перемежающиеся между собой (табл. 36). 87
• Таблица 36 Распространенность разновидностей руды Шагыркульского месторождения и содержание в них железа, серы и фосфора Разновидность руды Содержание, % Распространен- ность по место- рождению, % Ге S Р Богатые -г 51,75 3,45 0,05 26,1 Средние 36,50 2,93 0,06 56,9 Бедные 24,96 1,89 0,07 17,0 Содержание в руде валовой добычи 40,5% Fe, 3,15% S, 0,04% Р. Главным рудным минералом является магнетит, содержащий 71% железа. Интенсивно развит пирит (с изоморфной примесью кобальта и никеля) в виде вкраплений, прожилков и гнездообраз- ных выделений в магнетите и нерудных минералах. Халькопирит присутствует в незначительном количестве. Главные нерудные ми- нералы, наиболее тесно связанные с магнетитом,— эпидот, актино- лит, хлорит. Запасы руды категорий А + В + Сх составляют 79 млн. т. Исследование обогатимости руды проводились институтом Урал- механобр на трех пробах руды: богатой, средней и бедной магнети- товой руды с содержанием железа соответственно 51,9%, 35,6% и 23,8%. В результате испытаний рекомендована технологическая схема трехстадиального магнитного обогащения при крупности 25—0 -мм, 2 (1) — 0, и 0,1 мм. Химический состав рядовой руды, намечаемой для обогащения (в %): Fe FeO FCjOg SiO2 А1«Оз Cao MgO MnO TiO2 s p Fe t x сульфид 40,5 3,15 35,54 20,75 5,32 8,85 4,37 0,05 0,19 3,15 0,04 5,92 Модуль основности 0,51, кремневый 3,9. Из общего содержания железа в руде (40,5%) в форме магнетита содержится 34,9%, силикатов — 3%, сульфидов — 2,6%. Обогащение рядовой руды намечается производить по техноло- гической схеме, включающей три стадии дробления руды до круп- ности 20—0 мм, сухую магнитную сепарацию дробленой руды, из- мельчение промпродукта в три стадии до крупности 20—25% клас- са —0,074 мм, 65—70% класса —0,074 мм и 90—95% класса —0,074 мм, мокрую магнитную сепарацию в три стадии при восьми приемах обогащения,из которых в трех производится перечистка концентрата, дешламацию и фильтрацию концентрата. По этой 88
схеме получится 52,7% концентрата с содержанием железа 65% и из- влечением 84,5%. Химический состав концентрата следующий, %: Fe FeO Fe2O3 SiO2 А!20з СаО MgO MnO SO3 Р2О„ TiO2 ASgOg 65,0 28,5 61,18 4,69 1,35 1,7 1,21 0,04 0,3 0,01 0,15 0,02 Модуль’основности 0,48, кремневый модуль 3,47. Сорское месторождение Сорское месторождение магнетитовых руд относится к контакто- во-метасоматическому типу. Рудное поле месторождения делится на два участка — Южный и Северный. Более крупные запасы железных руд сосредоточены на Южном участке. Рудные тела имеют линзообразную или столбооб- разную форму и представляют собой переслаивание магнетитовых руд, магнетитО-гранатовых скарнов и эпидотовых пород с порфирами и диоритами. На месторождении имеется несколько рудных залежей, сложен- ных в основном неокисленными магнетитовыми рудами,среди кото- рых выделяются массивные, вкрапленные, прожилково-вкраплен- ные и брекчиевые руды. Главные рудные минералы — магнетит (среднее содержание 50— 55%) и пирит (5—6%). Реже наблюдаются марказит, пирротин, халькопирит, сфалерит и галенит. Размеры зерен магнетита 0,02— 0,2 мм. Преобладающие нерудные минералы: гранат, амфибол, эпи- дот, пироксен; менее распространены: хлорит, карбонаты, кварц, полевой шпат. Запасы руды по категориям А + В + Сх составляют 66 млн. т. Испытания на обогатимость магнетитовой руды Сорского место- рождения проводились Северо-Казахским геологическим управле- нием. На основе их разработана технологическая схема обогащения РУДЫ. В руде, которая будет поступать на обогащение, содержится, %: Fe FeO ЕбгОз ^сульфид SiO2 A12O3 Cao MgO TiO2 MnO s p Щелочи 42,4 17,5 37,85 2,3 19,08 3,70 9,72 2,86 0,22 0,10 2,8 0,08 1,0 Модуль основности 0,5 5, кремневый модуль 5,15. Из общего содержания 42,4% железа в виде магнетита представ- лено 35,6%, силикатов 4,5% и сульфидов 2,3%. 89
Технологическая схема обогащения предусматривает три стадии дробления руды, сухую магнитную сепарацию дробленой руды, измельчение промпродукта в три стадии до крупности 25%, 70% и 95% класса —0,074 мм, мокрую магнитную сепарацию измельчен- ных промпродуктов в семь приемов (из них две перечистки хвостов), обесшламливание и фильтрацию концентрата. Выход концентрата 57,9%, концентрат содержит 65% железа, извлечение железа в кон- центрат 79,5%. Железный концентрат содержит, %: Fe FeO Fe2O3 SiO2 А120з CaO MgO MnO TiO2 P2O6 8 65,0 24,3 65,51 4,22 1,20 1,81 1,30 0,09 0,09 0,03 0,27 Модуль основности 0,62, кремневый модуль 3,52. Адаевское месторождение Адаевское месторождение находится в Орджоникидзевском рай- оне Кустанайской области. Месторождение состоит из трех участков Центрального, Северного и Южного, отстоящих друг от друга на расстоянии 2,5—9 км. Наиболее разведанными являются Централь- ный и Южный участки. На Центральном участке имеются две руд- ных залежи — верхняя и нижняя. Рудные тела разобщены нерудны- ми прослоями на отдельные пачки. Мощность верхней рудной зале- жи достигает 106 м, протяженность по простиранию 700 м, по паде- нию — 400 м. Средняя мощность рудного тела на Южном участке 30 м. ' Руды Адаевского месторождения представлены массивными маг- нетитовыми рудами, менее распространены рудные скарны. В верх- них горизонтах Центрального участка имеется небольшое количество мартитизированиой руды. Среднее содержание в рудах Центрального участка, %: 40% Fe, 0,06% 8, 0,08% Р, в рудах Южного участка: 56,5% Fe, 2,47% S, •0,03% Р. Среднее' по месторождению содержание железа 44,6%. Запасы руды по категориям В —|- С г составляют 36 млн. т. Испытания обогатимости железной руды Адаевского место- рождения проводились институтом Уралмеханобр. Из руды Цен- трального участка, содержащей 39,7% железа, сухой магнитной сепарацией руды крупностью 6—0 мм и мокрой магнитной сепара- цией промпродукта крупностью 0,2—0 мм был получен концентрат с содержанием 57,7% железа, 0,05% серы, выход концентрата 60,6%, извлечение железа в концентрат 88,2%. Сухой магнитной сепара- цией руды Южного участка, содержащей 62,1% железа, крупностью 6—0 мм было получено 83,8% концентрата, содержащего 64,5% железа и 1,8% серы, с извлечением 87% железа. Концентрат мало отличается от руды по содержанию железа, содержит много серы и, 90
очевидно, нуждается в дальнейшем обогащении. Из хвостов сухой магнитной сепарации, измельченных до крупности 0,074 льм, фло- тацией получен пиритный концентрат с кондиционным содержанием кобальта. Из сернистых железных концентратов получен агломерат с низким содержанием серы и фосфора. Позднее были испытаны две пробы Центрального участка с со- держанием: 55,6 и 43% Fe, 25,13 и 20,47% FeO, 51,33 и 38,62% Fe2Os, 8,76 и 16,24% SiO2, 4,19 и 6,78% А12О3, 5,04 и 7,83% СаО, 3,63 и 4,74% MgO, 0,16% Мп, 0,059 и 0,065% Р, 0,08 и 0,12% S, 0,10 и 0,125% ТЮ2. Рудные минералы проб: магнетит (основной минерал), мартит, пирит, гематит, халькопирит, гидроокислы железа, нерудные — гранат, кальцит, эпидот, полевой шпат, турмалин, сфен, амфибол. Размер зерен магнетита от нескольких микронов до 0,2 льм, агре- гатов — от 0,3 до 3—4 мм, нерудных минералов от 0,02 до 5—6 мм. Испытание обогатимости руды обеих проб производилось по тех- нологической схеме, включающей сухую магнитную сепарацию ру- ды крупностью 50 (25) — 12 мм и 12—0 мм с выделением кускового концентрата, хвостов и промпродукта, измельчение промпродукта до крупности 0,2—0 мм и мокрую магнитную сепарацию с полу- чением мелкого концентрата и хвостов. Качество и выход концен- трата, полученного в стадиях обогащения, приведены в табл. 37. Таблица 37 Результаты обогащения проб руды Адаевского месторождения Продукты обогащения Выход, % Содер- жание железа, о/ /0 Извле- чение железа, % Выход, % Содер- жание железа, % Извле- чение железа, % Проба богатой руды Проба бедней руды Исходная руда 100 55,34 100 100 42,68 100 Концентрат крупностью 50—12 мм 11,89 61,32 13,18 3,44 57,88 4,71 То же, 12—0 дал . . . 2,37 61,23 2,62 1,31 54,44 1,67 То же, 0,2—0 мм . . . Концентрат для агломера- ции 68,86 65,02 80,90 58,87 61,16 84,09 71,23 64,89 83,52 60,18 60,82 85,76 Общий концентрат . . 83,12 . 64,38 96,70 63,62 60,69 90,47 Общие хвосты 16,88 10,82 3,30 36,38 11,18 9,53 При измельчении руды до крупности —0,074 мм получен концен- трат из пробы богатой руды с содержанием 68%, из второй пробы — 64,16% железа. В опытах окускования концентратов получен проч- 91
ный агломерат с содержанием 56—59% железа и кондиционным со- 1 держанием серы и фосфора. | Из хвостов получен кобальтово-пиритный концентрат с содержа- 1 нием до 2% кобальта. | Атансорское месторождение Атансорское месторождение расположено в Энбеншильдерском j районе Кокчетавской области, в 85 км к северо-востоку от железно- i дорожной станции Макинка. > : Атансорское месторождение контактово-метасоматического типа. ; Основное рудное тело месторождения, представленное пластообраз- ной залежью, пологопадающей на север и северо-восток, сложено амфиболо-гранато-магнетитовыми и существенно-магнетитовыми скарнами. Первичные магнетитовые руды месторождения по степени ору- денения разделяются на три типа: богатые руды с содержанием 40—48% железа (60% запасов место- рождения), представляющие собой зернистые магнетитовые руды с прослойками гранатов, скарнов, эпидота, порфиритов; бедные руды с содержанием 25—30% железа (15—20% запасов); убогие руды с содержанием’21—25% железа (10—15%). Кроме главного рудного минерала — магнетита, в рудах всех типов содержатся гематит, пирит, пирротин, арсенопирит и в резко подчиненном количестве — халькопирит, сфалерит и галенит. Не- рудные минералы — железистые гранаты, роговая обманка, менее распространенные — зпидот, диопсид, плагиоклаз, хлориты, по- левой шпат, кварц, сфен, апатит. Среднее содержание железа По месторождению 40%. Запасы ру- ды категорий А + В + Ci составляют 45 млн. т, С2 — 10 млн. т. Среднее содержание в богатых рудах: 0,313% S, 0,042% Р, 0,06% .As, 0,34% Мп, 0,032% Со, 0,35% TiO2. В институте Уралмеханобр испытывались пробы богатой, бедной и убогой магнетитовой руды Атансорского месторождения следу- ющего состава, %: Ге ГеО ГеаО3 S1O 2 А120з СаО MgO Магнетитовая руда: богатая 45,96 21,54 41,79 13,61 9,83 9,83 1,60 бедная 25,88 13,34 22,18 27,70 10,58 18,32 2,43 убогая 18,24 10,22 14,73 31,15 13,13 21,53 2,86
Продолжение Р2О6 S МпО V2O6 тю2 As Со Магнетитовая руда: богатая 0,045 0,41 0,5? 0,045 0,384 0,03 0,021 бедная 0,10 0,15 0,70 0,041 0,60 0,02 о;ои убогая 0,10 0,17 0,99 0,051 0,65 0,02 0,011 Модуль основности соответственно 0,54, 0,54 и 0,55; кремневый модуль 1,4, 2,6 и 2,4. Содержание железа, связанного с магнетитом и гематитом — 41,53, 21,02 и 10,63% с сульфидами — 0,28, 0,09 и 0,12%, с силика- тами — 4,14, 4,75 и 6,90%. Сухой магнитной сепарацией богатой руды выделяется концентрат и хвосты, а из бедных руд — только хвосты. Результаты обогащения богатой руды крупностью 50—0 и 25—0 мм близки. Сепарацию бед- ной руды предпочтительнее производить при крупности 12—0 мм (меньше потери), а обогащение убогой руды при крупности 50—0 и и 12—0 мм связано с большими потерями железа в хвостах (табл. 38). Таблица 38 Результаты сухой магнитной сепарации Крупность руды, мм Концентрат Промпродукт Хвосты Выход, % Содержание Ре, % Извлечение, % Выход, % Содержание Ге, % Извлечение, % 1 Выход, % 1 Содержание Ге, % ' Извлечение, % 50—12; 12—0 Богатая 21,6 1 61,0 РУДЕ 28,6 1, Fe = 63,5 = 45,6 — 49,25 -46,3 67,5 14,9 12,30 3,9 25—12; 12—0 21,2 60,8 28,2 63,2 48,96 67,8 15,6 11,75 4,0 50-25; 25-8; 8-0 Бедная j 30,14 I 41,5 УД а, 49,5 Fe = 34,60 25,3—25,9% 24,09 I 32,9 35,26 12,6 17,60 12-0 — 78,09 30,30 91,4 21,91 10,2 8,6 50—25; 25—0 Убогая руда, 9,64 I 42,7 I 23,8 Fe = 21,2 17,3—18,7% 22,7 1 27,8 69,16 | 12,1 I 48,4 12-0 43,8 26,8 | 37,3 56,2 12,4 | 62,7 93
Мокрая магнитная сепарация руды может производиться по двум j схемам: с выделением крупных хвостов сухой магнитной сепарацией, 1 без выделения крупных хвостов в том случае, когда из хвостов маг- ] нитной сепарации флотацией выделяется сульфидный концентрат. 1 По первой схеме сухой магнитной сепарацией из руды крупностью j 25—0 мм выделяются хвосты, а промпродукт обогащается мокрой , магнитной сепарацией в две стадии: из богатых руд при крупности —1 и —0,2 мм, из бедных и убогих при крупности —0,5 и —0,15 мм. < По второй схеме вся руда измельчается до крупности —0,2 мм (бо- гатые руды) и —0,15 мм (бедные руды) и обогащается мокрой маг- нитной сепарацией; хвосты поступают на сульфидную флотацию (табл. 39). Таблица 39 Показатели обогащения богатой и бедной руды к. Схема обогащения Пробы Выход концен- трата , % Содержание железа, % Извлечение железа в концентрат % В руде в концен- трате в хво- стах С выделением крупных Богатая 63,6 44,4 63,04 12,08 90,1 ХВОСТОВ Бедная 23,3 23,76 63,33 11,8 61,90 Без выделения круп- Богатая 65,4 46,0 63,9 12,1 90,8 ныХ* хвостов Бедная 29,2 24,73 58,56 10,8 68,90 Концентрат содержит, %: 63,01% Fe, 28,25% FeO, 58,72% Fe2O3, - 5,32% SiO2, 2,30% A12O3, 1,18% СаО, l%MgO, 0,017% P, 0,15% S, 0,24% Mn, 0,021% V2O6, 10,57% TiO2, 0,005% Co, n. n. n. 1,09, mo-. дуль основности 0,3, кремневый модуль 2,3. Флотацией хвостов магнитной сепарацией получен сульфидный концентрат с промышленным содержанием кобальта. По предварительной проектной проработке на обогатительную фабрику будет поступать руда с содержанием железа 41,4% и вы- даваться концентрат с содержанием, %: Ге SiOs A12O3 СаО MgO Р2О6 SO3 63,5 4,3 1,62 2,0 0,9 0,07 0,8 Модуль основности 0,49, кремневый модуль 2,69. Выход концентрата принят 54,4%. Месторождение Западный Кара-Джал Месторождение Западный Кара-Джал находится в Карагандин- ской области. В рудоносной толще среди красноцветных известняков залегают пласты гематитовых, магнетитовых, марганцевых, бедных железных и железно-марганцевых руд. Гематитовые руды содержат 94
52,84% железа, магнетитовые — 51,82%, бедные железные — 35,8%, марганцевые — 6,37% и 26,92% марганца, бедные железно-марган- цевые — 10,44%, марганца — 9,05%. Содержание серы в гематито- вых и магнетитовых рудах не превышает 0,26 %, в бедных железных рудах — 0,31%. Содержание фосфора 0,02—0,032%, мышьяка — 0,009—0,02%. Запасы железной руды по категориям А + В + Сх составляют 316 млн. т, С2 — 58 млн. т. На месторождении будут добывать мартеновскую руду, содержа- щую 58,7% железа, доменную — 52,3% железа и магнетитовую сер- нистую — 53,7% железа; содержание фосфора 0,1—0,15%, серы и мышьяка (в магнетитовой руде) — 0,7% и 0,01 %, модуль основ- ности 0,17—0,12. Подготовка к плавке мартеновской и доменной руды заклю- чается в дроблении и грохочении; крупные классы являются марте- новской и доменной рудой, мелкие — аглорудой. Магнетитовая сер- нистая руда дробится и классифицируется грохочением на куско- вую руду 60—10 мм и аглоруду (10—0 мм), либо вся дробится до крупности 10—0 мм и используется как аглоруда. Бедная сернистая руда (53,7% железа) может обогащаться по схе- ме, включающей дробление руды до 10 мм и обогащение сухой маг- нитной сепарацией (выделяется концентрат), измельчение промпро- дукта до 3 мм и выделение концентрата мокрой магнитной сепара- цией, измельчение промпродукта до крупности —0,15 мм и обогаще- ние мокрой магнитной сепарацией (выделяются концентрат и хвосты). Суммарный концентрат содержит 63,4% железа, выход, концентрата 76%, извлечение железа 89,8%. Хвосты содержат 23% железа. Месторождение Кень-Тюбе Месторождение магнетитовой руды Кень-Тюбе находится в Ка- рагандинской области. Руды месторождения локализованы в скар- нах, приуроченных к верхней части вулканогенно-известняковой пачки. В рудном теле № 2 (всего выделяется пять рудных тел) сосре- доточено более 90% запасов месторождения. На месторождении выделяются окисленные руды (3% запасов) и первичные (97% запа- сов). Окисленные руды распространены в среднем до глубины 15 м и представлены мартитом и скарновыми минералами. Главный руд- ный минерал первичных руд — магнетит. С ним связано от 60 до 95% железа, содержащегося в руде. С сульфидами (пирротин, пирит и в незначительном количестве халькопирит, галенит, сфалерит, ар- сенопирит, марказит) связано от 1 до 6% железа, с железистыми си- ликатами от 3 до 30%. Нерудные минералы представлены гранатом, амфиболом, пироксеном и менее распространенными — хлоритом, эпидотом, кварцем и кальцитом. В руде содержится от 20 до 67% Fe (в среднем составляет 53,5%), от ничтожных количеств до 40% SiOa, 0,1—8,5% А12О3, 0,18—11,8% СаО, 0-2,3% MgO,. 0,03-0,19% Р, 0,08—2,89% S в среднем 1,7%, 0,005% Со (в пирите около 0,15%), 0,02% РЬ. 95
Запасы руды по категориям А + В + Сх составляют 76 млн. т, Са -- 35 млн. т, в контуре карьера 21,5 млн. т, из них магнетито- вой — 19,3 млн. т, окисленной — 2,2 млн. т. Исследование руд на обогатимость производилось на 12 пробах руды с содержанием от 20 до 67% железа. На основании этих работ были рассмотрены два варианта подготовки и плавки руд месторо- ждения Кень-Тюбе: вариант 1-й —валовая обработка всей руды, вариант 2-й— раздельная обработка богатых и бедных руд. При валовой добыче и обогащении на фабрику будет поступать руда с содержанием 58,6% железа и 2,64% серы. Из руды валовой добычи крупностью 8—0 мм сухой магнитной сепарацией выделяется 81,5% концентрата с содержанием 61,5% железа и извлечением 93,5%. При раздельной добыче руд на фабрику будут поступать при- мерно в равном количестве богатая руда со средним содержанием 61,3% железа и 2,15% серы и бедная руда с содержанием 46% желе- за и 3,13% серы. Из богатой руды крупностью 8—0 мм сухой магнит- ной сепарацией выделяется 87,2% концентрата с содержанием 67% железа и извлечением 95,4%. Для бедных руд рекомендуется технологическая схема, включа- ющая сухую магнитную сепарацию руды крупностью 8—0 мм и мо- крую магнитную сепарацию промпродукта, измельченного до круп- ности 0,5—0 мм (выделяются ^хвосты) и 0,1—0 мм (выделяется кон- центрат), сгущение, фильтрацию и сушку концентрата. По такой схеме выделяется 58,8% концентрата с содержанием железа 67%. Химический состав концентратов различного качества, %: ^еобщ FeO FC2O3 SiO2 А120з Cao MgO TiO2 p2o5 S MnO СГ2О3 61,5 25,5 i 1 54,28 7,4 1,9 2,8 0,6 0,19 0,17 2,52 0,4 0,61 67,0 28,5 59,1— 55,8 2,9 1,3 1,2 0,364— 0,4 0,18— 0,15 0,15- 0,18 2,0— 3,5 0,38— 0,22 Модуль основности 0,36 и 0,37, кремневый модуль 3,9 и 2^2. Сера удаляете* из кон- центрата при агломерации. Месторождение Чокадам-Вулак Чокадам-Булакское месторождение находится к северо-востоку от г. Ленинабада, Таджикской ССР, расположено на южном склоне Кара-Мазарских гор и представлено отдельными участками, распо- ложенными на расстоянии 8—20 км друг от друга. Разведаны Вос- точный, Центральный, Западный, Северный и Актошский участки. Рудные зоны сложены амфиболо-пироксено-гранатовыми скар- нами с вкрапленностью магнетита. Руды в основном массивные, реже вкрапленные и состоят из маг- нетита, скарновых минералов, пирита, гематита, галенита, сфале- рита и халькопирита. Зона окисления отсутствует. 96
Восточный участок сложен амфиболо-пироксено-гранатовыми скарнами и представлен первичными сульфидно-магнетитовыми ру- дами, составляющими 99% общих запасов. Кроме железа на Восточ- ном участке в скарново-рудной зоне обнаружен кобальт в количест- ве от 0,03 до 0,6%. Содержание серы в руде 0,2%, фосфора — 0,07%. Среднее содержание железа в рудах месторождения 39,5%. Запасы руды составляют 60 млн. т. Испытания пробы руды Восточного участка месторождения про- водились институтом Уралмеханобр. Рудные минералы пробы пред- ставлены магнетитом (56%), гематитом (0,50%), пиритом (0,31%),. сфалеритом (0,06%), галенитом (0,017%), халькопиритом (0,06%), нерудные — эпидотом (15%), амфиболом (8%), гранатом (5%), квар- цем (5%), полевым шпатом (3,66%), пироксеном, хлоритом, карбо- натами (по 2%), апатитом (0,4%). Содержание железа в магнетите 72%. Химический и фазовый анализ пробы руды Чокадам-Булак- ского месторождения следующий, %: Fe FeO Fe2O3 SiO2 A12C3 Cao MgO p205 s 45,93 20,35 43,12 20 46 4,33 7,66 2,09 0,160 0 21 MnO TiO2 Cr2Os Co Cu Pb Zn П. n. n. 0,20 0,28 0,004 0,03 0,02 0,015 0,04 1,02 Модуль основности 0,39, кремневый модуль 4,8. Содержание железа в виде магнетита и гематита 41,36%, сульфи- дов — 0,17%, силикатов — 4,33%. На основе проведенных испытаний предложены две схемы обо- гащения руды: первая — сухая магнитная сепарация руды круп- ностью 25—12 и 12—0 мм для выделения концентрата, хвостов и промпродукта, мокрая магнитная сепарация промпродукта, измель- ченного до крупности —3 мм (разгрузка мельницы) и —0,1 мм (слив, гидроциклона); вторая — мокрая магнитная сепарация всей руды,, измельченной до крупности —3 мм (слив мельницы) и —0,1 мм (слив гидроциклона). Показатели обогащения по двум технологическим: схемам приведены в табл. 40. Сухой магнитной сепарацией выделяется мартеновский концент- рат, но получается большое количество (28%) концентрата с низким содержанием железа (53%). Мокрая магнитная сепарация всей руды обеспечивает получение концентрата с содержанием 66,56% Fe., 0,029% S, 0,012% Р, 0,04% Мп, 4,58% SiO2, 0,52% А12О3,1,81% СаО„ 2,46 MgO. Модуль основности 0,43, кремневый модуль 8,8. 7 Заказ 478 97
Таблица 40 Результаты обогащения руды Чокадам-Булакского месторождения Технологическая схема Продукт крупностью, мм Выход, % Содержание, % Извлече- ние железа, % Fe S Р Сухая и мокрая Концентрат 25—12 23,1 60,46 0,20 0,032 30,2 магнитная сена- Концентрат 12—0 28,0 53,04 0,23 0,051 32,2 рация Концентрат 0,1—0 19,8 63,46 0,05 0,029 27,3 Общие хвосты 29,1 15,4 0,31 0,142 9,3 Исходная руда 100,0 46,21 0,21 0,072 100,0 Мокрая магнитная Концентрат 0,1—0 61,10 66,56 0,029 0,024 88,40 сепарация Хвосты 38,90 13,90 0,49 0,147 11,60 Исходная руда 100,0 46,03 0,21 0,072 100,0 Сульфидной флотацией хвостов магнитной сепарации получен коллективный сульфидный концентрат с содержанием 0,46% Со, 45,2% S, 3,83% Zn, 1,98% Pb, 0,58% Си. Себестоимость концентрата, полученного по схеме мокрой маг- нитной сепарации всей руды, 5 р. 82 к. за 1 т. § 8. ЖЕЛЕЗОРУДНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ Подавляющая часть запасов железной руды Западной Сибири сосредоточена в месторождениях магнетитовых руд Горно-Шор- ского железорудного района, к которым относятся: Таштагольское, Шерегешевское, Шалымское, Темир-Тау, Одра-Башское, Казское, Сухаринское, Ташелгинское и другие месторождения. Значительны- ми запасами обладают Ампалыкское, Белорецкое (Алтайский край), Инское (Алтайский край), месторождения Западной Сибири [44]. Месторождения Горной Шорин Месторождения железных руд Горной Шории представлены маг- нетитовыми и в меньшей степени мартитовыми и полумартитовыми рудами контактово-метасоматического типа. Месторождения при- урочены к областям широкого распространения карбонатных пород среди эффузивных песчано-сланцевых толщ. Содержание железа в рудах колеблется от 40 до 50%, снижаясь в отдельных случаях до 35—37%. Большая часть руд — сернистая с примесью цинка, до- ходящей в некоторых рудах до промышленного содержания. Встре- чаются кобальтовые руды. Т аштаголъское месторождение Таштагольское месторождение расположено в Таштагольском районе Кемеровской области. Руды Таштагольского месторождения представлены магнетитами; окисленные руды верхних горизонтов 98
отработаны. Главным рудным минералом является магнетит, под- чиненное значение имеют гематит, лимонит, псиломелан и сульфиды. Нерудные минералы представлены гранатом, кальцитом, хлоритом,, эпидотом. Руда в среднем содержит 41,5—49,2% Fe, около 14% SiO2, 4,94% А12О3, 1,43% MgO, 10,33% CaO, 0,19% S, 0,06-0,19% Р, 0,07% Zn. Руды Таштагольского и других месторождений Горной Шории обогащаются сухой магнитной сепарацией на дробильно-обогатитель- ных фабриках рудников, и магнитный продукт отправляется на Мундыбашскугб обогатительную фабрику, где обогащается мокрой магнитной сепарацией. Вблизи Таштагольского месторождения расположено Кочурин- ское месторождение магнетитовой руды. Запасы Таштагольского месторождения с Кочуринским участ- ком по категории А-)- В + Сх составляют 157 млн. т, С2 — 59 млн. т.. Шалымское месторождение Шалымское месторождение и рудник расположены в Таштаголь- ском районе Кемеровской области. Основные запасы месторождения представлены магнетитовыми рудами, содержащими в среднем 45,1% Fe, 11% SiO2, 3,59% А12О3, 6,05% CaO, 2,49% MgO, 1,1% S, 0,06% Р, 0,6% Zn, 0,005% Со. На месторождении имеются рудные скарны с содержанием: 23,4% Fe,. 0,67% S, 0,06% Р, 0,08% Zn. Среднее содержание в руде (в недрах): 44,7% Fe, 1,11% S, 0,06% Р. Запасы железной руды месторождения по категориям А ф- В ф- ф- Сх составляют 5,4. млн. т. Шерегешевское месторождение Шерегешевское месторождение и рудник расположены в Ташта- гольском районе. На месторождении преобладают магнетитовые руды. Полумарти- товые и мартитовые руды составляют всего 0,6% запасов. Преобладающими минералами являются: рудными — магнетит, нерудными — гранат и везувиан. Шерегешевские магнетитовые руды отличаются повышенным со- держанием серы и цинка. В руде содержится: от 30 до 60% Fe, от 0,04 до 4% S, от 0,03 до 0,064% Р, от 0,04 до 2,7% Zn. Среднее содер- жание в руде (в недрах): 38,2% Fe, 1,26% S, 0,11 % Р. Запасы руды категорий А ф- В ф- Сх составляют 239 млн. т„ С2 — 29 млн. т. Месторождение Темир-Тау Месторождение и рудник Темир-Тау расположены в Таштаголь- ском районе Кемеровской области. Месторождение разрабатывается подземным способом. Наиболее широко на месторождении распро- 7* 99
странены магнетитовые руды и незначительно полумартитовые и мар- титовые руды зоны окисления, в значительной мре выработанные. Среднее содержание в руде (в недрах): 42,7% Fe, 1,86% S, 0,14% Р. Запасы железной руды категорий А + В + Сх составляют 6 млн. т. Казеков месторождение Казское месторождение и рудник расположены в Таштагольском районе Кемеровской области, в 100 км от Новокузнецка. Месторо- ждение представлено магнетитовыми и сульфидно-магнетитовыми ру- дами. Окисленных руд на месторождении очень мало. Главным руд- ным минералом является магнетит. Нерудные минералы представ- лены известняками, песчаниками и песчано-глинистыми породами. Среднее содержание в руде: 42,7% Fe, 1,86% S, 0,14% Р. Запасы железной руды категорий В 4- Cj составляют 66 млн. т, С2 — 17 млн. т. г Сухаринская, группа месторождений Сухаринская группа железорудных месторождений располо- жена в Таштагольском районе Кемеровской области. Рудно-скарновая зона Сухаринской группы месторождений имеет простирание 7 км, среднюю ширину 1,2 км, представлена двена- дцатью рудными телами, объединенными в четыре месторождения: Аргыш-Таг, Сухаринское, Кедровское и Самарское. Руды месторождений представлены магнетитами, постоянно при- сутствует пирит. Окисленные руды составляют 6% от общих за- пасов. Из месторождений Сухаринской группы выделяется Самарское месторождение, единственное месторождение Горной Шории, на ко- тором добывают мартеновские руды. Руды Самарского месторождения представлены первичными и окисленными разностями. Окисленные мартитовые руды состав- ляют 47% запасов месторождения. Первичные рудные минералы делятся на магнетитовые и суль- фидно-магнетитовые. Главным рудным минералом первичных руд является магнетит. Нерудные Минералы представлены кальцитом и гранатом. Главным рудным минералом мартитовых руд является мартитизированный магнетит, второстепенными — гематит и пирит. Среднее содержание в магнетитовой руде (в недрах) Сухаринской группы месторождений: 46,9%. Fe, 2,31% S, 0,04% Р, в мартитовой руде 53,1% Fe, 0,06% S, 0,07%Р. Запасы железной руды месторождений категорий В + Сх состав- ляют 46 млн. т, С2 — 11 млн. т. 100
Ташелгинская группа месторождений Ташелгинская группа месторождений расположена в западной части Горной Шории между реками Томь и Мрассу. Месторождение разделяется на несколько участков, наиболее крупными из которых являются: Кон-Tay, Монгол и Мраморный. Наибольшую промышлен- ную ценность представляют участки Кон-Tay и Монгол. По минералогическому составу руды разделяются на преиму- щественно магнетитовые и скарново-магнетитовые. В рудах обоих типов много сульфидов. Основной рудный минерал — магнетит, в зоне выветривания гематит и лимонит. Нерудные минералы — пироксен, роговая обманка. Среднее содержание в руде (в недрах): в магнетитовой руде: 38,6% Fe, 3,36% S; в окисленной руде: 50,6% Fe, 0,18% S. Запасы железной руды категорий В + Сх — 55 млн. тп, С2 — 24 млн. т. Абаканское месторождение Абаканское месторождение расположено в северо-восточных от- рогах Западного Саяна, на юге Красноярского края. Состав рудных залежей в основном магнетитовый, наблюдается переслаивание магнетитовых и глинистых сланцев. Зона окисления пространственно не выделяется. Из имеющихся разновидностей магнетитовой руды наибольшее распространение имеют массивные и полосчатые руды. Основная часть запасов лежит ниже уровня существующего карь- ера и подлежит разработке подземным способом. Среднее содержание в руде (в недрах) следующие, %: Fe S1O2 А1а03 Cao MgO S p Co Zn Аз Sn 45,2 14,0 4,25 4,14 2,35 2,39 0,19 0,021 0,018 0,013 0,031 Запасы железной руды категорий A + B + Ci 67,7 млн т. Тейская группа месторождений Тейская группа месторождений, включающая Тейское, Абагас- ское, Ельген-Тагское и др., расположена к западу от г. Абакана. . Носителями магнетитового оруденения являются флогопито-кар- бонато-серпентиновые породы. Рудные тела сложены магнетитом и оруденелыми скарнами. В составе рудных зон важную роль играют, кроме магнетитовых руд и скарнов, различные метасоматиты, ре- ликтовые обломки и блоки известняков, доломитов, сланцев, диа- базов, граносиенитов и др. В Тейском месторождении преимущественное распространение имеют серпентино-магнетитовые и в меньшей мере карбонатно-маг- 101
нетитовые руды. Руды месторождения характеризуются невысоким содержанием' железа, высоким содержанием окиси магния (около 16%), высокой основностью, присутствием цинка, вольфрама, ти- тана, марганца, кобальта и молибдена. Основным рудным минералом Ельген-Тангского и Абагасского месторождений является магнетит и в меньшей мере гематит. Неруд- ные минералы представлены серпентином, карбонатом, флогопитом и др. Среднее содержание в балансовой руде (в недрах) Тейского, Ельген-Тагского и Абагасского месторождений: 33,3% Fe, 0,66% S, 0,05% Р, 0,02% Zn. Модуль основности 0,89, кремневый модуль 2,54. Запасы железной руды по категориям В Сх составляют 232 млн. т, С2 — 36 млн. т, в контурах карьера — 146 млн. т. Испытание на обогатимость руд месторождений Горной Шорин Руды месторождений Горной Шории — Темир-Тауского, Шалым- ского, Шерегешевского, Таштагольского и Казского наряду с Абакан- ским и Тейским месторождениями обогащаются сухой магнитной сепа- рацией на прирудничных фабриках, а промпродукты сухой магнит- ной сепарации измельчают и обогащают мокрой магнитной сепара- цией на Мундыбашской и Абагурской центральных обогатительных фабриках. Руды месторождений Горной Шории характеризуются средней и мелкой вкрапленностью магнетита: 0,1—0,5 мм в рудах Темир- Тауского, Шалымского и Шерегешевского месторождений, 0,05— 0,3 мм в рудах Таштагольского месторождений [45], На основании исследований обогатимости руд и опыта работы обогатительных фаб- рик рекомендуется сухая магнитная сепарация дробленой руды и две стадии мокрой магнитной сепарации измельченных промпро- дуктов. Необходимая крупность измельчения промпродуктов сухой магнитной сепарации для получения концентратов с содержанием 59—60% железа для руд месторождения: Темир-Тауского 0,2—0 мм, Таштагольского 0,1 (0,074) — 0 мм, Шалымского 1—0 мм., Шере- гешевского 1—0 мм, Казского 0,2—0 мм. Исследования по определению целесообразной глубины обогаще- ния проводили институт ВОСТНИГРИ и Кузнецкий металлурги- ческий комбинат [46]. Основой для определения целесообразной глубины обогащения являлись металлургическая ценность концентрата, стоимость чугуна и приведенные затраты. При этом учитывалась возможность полу- чения кобальт-пиритного концентрата из шерегешевских и абакан- ских руд. При производстве расчетов принималась (рис. 3) доля участия каждого рудника и фабрики в снабжении Кузнецкого металлурги- ческого комбината железорудным сырьем. 102
Рис. 3. Схема снабжения Кузнецкого металлургического комбината железорудным сырьем
Кобальтоносные пиритсодержащие руды Шерегешевского и Аба- канского месторождений обогащаются на Абагурской фабрике № 1. Труднообогатимые руды Тейского месторождения направляются на обогатительную фабрику № 2, построенную для обгащения этих руд. Руды остальных месторождений обогащаются на Мундыбашской фабрике. Для руд, обогащающихся на Абагурской фабрике, рассмотрены четыре схемы двухстадиального обогащения с различной конечной крупностью измельчения. Для руд, обогащаемых на Мундыбашской фабрике, рассмотрено пять схем обогащения с различной крупностью измельчения. Для руд Тейского месторождения принята проектная схема и показатели обогащения.' Для Таштагольской руды рассма- тривается обогащение на обособленной фабрике типа Абагурской. Наименьшая себестоимость чугуна (34,20 руб!т) и приведенных затрат (34,03 руб!т) получена при содержании железа в абагурской концентрате 65,7% , в мундыбашской 64%, в концентрате из тейских руд.56 % и при обогащении доменной руды до 66,7 %. Обогащение таштагольской доменной руды до 60% железа, при равноценном обогащении других руд, приводит к снижению себестои- . мости чугуна на 0,27 руб/т и приведенных затрат на 0,34 руб!т. Глубокое обогащение всех руд, включая таштагольскую домен- ную, приводит к снижению себестоимости чугуна на 0,77 руб!т и приведенных затрат на 0,89 руб[т от современного уровня обога- щения. . Для производства концентрата целесообразного качества Аба- гурская и Мундыбашская фабрики реконструируются. Испытание обогатимости руды Сухаринского месторождения про- водилось на пробе, содержащей 47,36% Fe, 19,6% FeO, 45,2%. Fe2O3, 13,93% SiO2, 1,50% A12O3, 10,66% СаО, 2,08% MgO, 0,08% TiO2, 0,06% Mn, 0,03% P2O6, 4,20% S, 0,54% суммы щелочей, 0,01% Co, 0,1% Cu, n. n. n. 0,84%; модуль основности 0,83, кремневый мо- дуль 9,3. Для обогащения руды рекомендована технологическая схема, которая предусматривает дробление руды до 8 мм, сухую магнит- ную сепарацию с выделением крупного концентрата, измельчение промпродукта до крупности 60—80% —74 мм и мокрую магнитную сепарацию с выделением мелкого концентрата и хвостов. По этой схеме получено 64,43% концентрата с одержанием 62,46% железа, 4,48% серы с извлечением 85,63% и 66,62% серы. Концентрат содержит, %: Fe Feo Fe2Os SiO3 А12Оз Cao MgO Mn P2O6 s 62,46 26,7 59,4 3,53 3,33 4,1 1,36 0,06 0,059 4,16 Модуль основности 0,8, кремневый модуль 1,1. 10'4
Испытания обогатимости магнетитовых железных руд Абакан- ского месторождения проводили институты Механобр, Уралмеха- нобр и научно-исследовательская лаборатория Кузнецкого метал- лургического завода. Испытывались богатые руды (50,2—54,5% железа), рядовые (40,5—44,5% железа) и бедные (27,8—37,7% же- леза), магнетитовые сернистые руды, магнетитовые многосернистые кобальтосодержащие руды (27,4—54,8% железа, 0,02—0,028% ко- бальта). В результате испытаний предложена технологическая схема обо- гащения руды сухой магнитной сепарацией на прирудничной фаб- рике и промпродукта мокрой магнитной сепарацией на Центральной обогатительной фабрике. Конечная крупность измельчения 0,5 (0,2) мм. По этой схеме ожидается получить из руды, содержащей 43,4%"Fe, концентрат с содержанием 59,3% железа, выход концент- рата 63%, извлечение железа в концентрат 86,1%, содержание же- леза в хвостах 16,3%. Концентрат содержит, %: - Геобщ ГеО Fe2Os SiO2 A12O3 СаО MgO MnO TiO2 SO2 ₽so6 ZnO П.п.п. 59,3 20,0 62,43 7,5 1,8 2,4 1,7 0,2 0,13 2,25 0,23 0,05 1,3 Модуль основности 0,44, кремневый модуль 4,16. При более тонком измельчении абаканской руды могут быть полу- чены концентраты с более высоким содержанием железа. Разрабаты- ваются технологические схемы обогащения для получения богатых концентратов. Наиболее труднообогатимой является руда Тейского месторож- дения. Весьма тонкая вкрапленность магнетита, тесное взаимное. про- растание серпентина и магнетита и наличие в магнетите изоморфно связанных магния и глинозема (6—7%) не позволяют получать бо- гатые концентраты из руд Тейского месторождения. Содержание железа в концентрате обогащения тейской руды в зависимости от крупности измельчения следующее: 70% класса —0,074мм — 55,8?Ф (проектное качество), 80% класса —0,074 мм — 57%, 100% класса —0,074мм — 59%. Наиболее высокое содержание железа отмечается в концентрате, полутенном из серпентино-карбонатно-магнетитовой руды, наибо- лее низкое — в концентрате из серпентино-магнетитовой руды. Наи- более бедные хвосты и наиболее высокое извлечение железа в кон- центрат получаются из серпентино-магнетитовой руды, наиболее богатые хвосты и низкое извлечение железа — из серпентино-маг- нетито-гематитовой. 105
Содержание железа в хвостах незначительно изменяется от колебания крупности измельчения руды в широких пределах, изме- няется лишь их выход (на 10—18%). В большинстве случаев куско- вые хвосты на 1—3% беднее железом, чем наиболее тонкие. В испытаниях тейской руды, содержание железа в концентрате при изменении крупности измельчения от 25 до 100% класса —0,074 мм изменялось от 51,1 до 59,6%, кремнезема от 8,79 до 4,49%, глинозема от 4,08 до 3,3%, окиси кальция от 1,8 до 0,82%. Институтом Механобр проводились испытания по получению высококачественных концентратов из промпродуктов сухой магнит- ной сепарации руды пяти месторождений при различной крупности измельчения в первой и второй стадиях обогащения [47] (табл. 41). Таблица 41 Результаты обогащения промпродуктов сухой магнитной сепарации, выделенных из руд различных месторождений Месторождение I стадия магнитной сепара- ции II стадия магнитной сепара- ции Выход хвостов при крупно- сти Содержание железа в хвостах при круп- ности Содержание железа в концентра- те при круп- ности Извлечение железа в концентрат при круп- ности 3—0 мм J о 1 1Л о 3 I 0,5—0 мм —0,074 мм —0,044 мм —0,074 льи —0,044 мм Шерегешевское Таштагольское .... Абаканское Казское Тейское 16,7 21,3 21,3 39,0 13,2 21,9 22,3 25,6 41,7 24,0 12,1 8,5 17,9 14,5 8,4 11,0 8,4 17,0 13,8 8,0 62,5 66,7 64,7 70,7 54,5 63,4 68,1 67,0 71,3 55,8 91,3 93,2 87,6 82,6 89,9 91,2 92,7 85,4 81,0 89,3 Другие месторождения Западной Сибири Ампалыкское месторождение Ампалыкское месторождение магнетитовых руд расположено в Ижморском районе Кемеровской области. Месторождение представлено двумя участками — Центральным и Северным, на которых выявлены два рудные тела — Главное и За- падное. Рудные зоны сложены серией линзо-жилообразных рудных тел, падающих круто на восток, и представляют собой сложное чере- дование скарнов, богатых и бедных руд, роговиков и мраморизован- ных пород. Рудные тела оторочены каемками скарнов и роговиков. Скарны и руды имеют массивную, пятнистую, полосчатую и брек- чиевидную текстуру. Наиболее распространены брекчиевидные руды, 106
обусловленные наличием обломков скарнов, сцементированных маг- нетитом. Большинство руд относится к магнетитовому типу и обла- дает мелко- и среднезернистой текстурой. Минералогический и химический составы отдельных рудных тел несколько различаются между собой. В северной части Главного руд- ного тела Северного участка встречаются гематитовые руды мощно- стью 0,5—9 м, постепенно переходящие в магнетитовые. Западные рудные тела Центрального и Северного участков месторождения характеризуются более широким развитием массивных магнетито- карбонатовых руд. Среди руд, скарнов и роговиков месторождения широко рас- пространены сульфиды — пирит и пирротин и более редко — арсе- нопирит, халькопирит, сфалерит, галенит. Сульфиды наблюдаются в виде жилок, пятен или тонкой густой вкрапленности. Месторождение перекрыто мощной толщей (от 110 до 300 м) рых- лых отложений. Непосредственно над рудами залегают линзы и пласты бурого угля мощностью от 1 до 26 м. Среднее содержание в руде: 33% Fe, 2,33% S, 0,053% Р. Запасы железной руды по категориям В + Сх составл'яют 182 млн. т, С2 — 75 млн. т. В Механобре испытывались две пробы плотной мелкозернистой магнетитовой руды, главными рудными минералами которых явля- лись: ' магнетит (40%), пирротин (5%), пирит (3%) и халькопирит (0,1%), а нерудными — в одной пробе — амфиболы (18—20%), по- левые шпаты (9—12%), пироксен (8—9%), карбонаты (5—8%), биотит (3—5%), хлорит (3—6%) и кварц (2—3%), а в другой — диоп- сид (25—30%), щелочная роговая обманка (2—2,5%), карбонаты (4,5%), биотит и хлорит (по 3%), серицит (6%), кварц (|%), серпен- тин (5%). Вкрапленность минералов в обеих пробах колеблется от 0,01 до 2 мм, преобладает 0,05—0,2 мм. Пробы содержали (%): Fe FeO SiO2 ai2o3 СаО MgO TiO2 Mn ' s P2O6 K2O + -(-JXa2') Проба 1 36,57 20,01 23,58 4,72 7,84 5,58 0,36 0,23 3,3 0,04 2,01 Проба 2 38,0! 20,46 22,40 3,86 9,42 7,14 0,18 0,18 2,94 0,12 0,97 Модуль основности проб 1 и 2 соответственно 0,47 и 0,63, кремневый модуль 5,0 и 5,8. В пробах железо представлено в виде магнетита — 73,4—75%, силикатов — 14,5—15,5%, пирротина — 8,6—6,3%, пирита — 3,5— В результате испытаний рекомендуется схема обогащения, вклю- чающая сухую магнитную сепарацию руды крупностью 50—12 и 12— О мм (выделяется 39 % хвостов) и мокрую магнитную сепарацию пром- продукта в две стадии при крупности 0,5—0 мм и 95% класса 107
—0,074 мм. По этой схеме получено 42,5—44,67% концентрата с содержанием 67,34—68,0% железа и извлечением железа 78,2— 79,7%. Если измельчение промпродукта в последней стадии вести до 80% класса—0,074 мм, то содержание железа в концентрате уменьшается до 65,45—66,27%. Концентраты содержат 2,3—3,0% SiO2, 2,8—3% S, 0,01 % Р, имеют коэффициент основности 0,8—0,9 и кремневый модуль 3,7—4,3. Концентрат фильтруется удовлетворительно. Опыты флотации хвостов магнитной сепарации показали возмож- ность получения пиритного концентрата с содержанием 42% S,-46% Fe, выход концентрата около 2%. Удельная производительность шаровой мельницы 3,2 X 3,1 м при измельчении промпродукта сухой магнитной сепарации от 10 мм до 50% —0,074 мм составляет 1,86 т/ж3 • ч. Белорецкое месторождение Белорецкое железорудное месторождение расположено в Змеи- ногорском районе Алтайского края. Оруденение месторождения связано со скарново-рудной зоной. Рудные телагсложены магнетитовыми рудами следующих разно- видностей: диопсид-актинолит-магнетитовая, актинолит-магнетито- вая и существенно магнетитовая. Основной рудный минерал магнетит, минералы примеси — пирротин, пирит, халькопирит. Нерудные минералы актинолит и пироксен. По -содержание железа руды месторождения разделяются на кон- диционные балансовые с содержанием железа 25% и более, неконди- ционные забалансовые с содержанием железа менее 25%. Среднее содержание железа в руде (в недрах): 33,5% Fe, 0,23% S, 0,02% Р. Запасы железной руды категорий В -% Сх составляют 126 млн. fn, С2 — 46 млн. т. В результате испытаний обогатимости, проводившихся в инсти- туте Уралмеханобр, для обогащения руды Белорецкого месторожде- ния рекомендовалась технологическая схема сухого магнитного обогащения, которая предусматривает дробление руды в две стадии до крупности 25—0 мм, грохочение на классы -|-16 и —16 мм, раз- дельную сухую магнитную сепарацию классов, дробление промпро- дуктов до 12—15 мм и сухую магнитную сепарацию их. Из руды, содержащей 32,16% железа, выделяется 81,7.% промпродукта, с со- держанием 36,2% железа. Извлечение железа в промпродукт 90%. Промпродукт сухой магнитной сепарации измельчается в две стадии до крупности —0,5 мм и 95% —0,074 мм и обогащается мокрой маг- нитной сепарацией в две стадии с двумя перечистками концентрата во второй стадии. Концентрат обесшламливается и фильтруется. Выход концентрата 35,5%, содержание железа в нем 65%, извлече- ние железа в концентрат 71,8%. В случае использования забалансо- 108
вых руд содержание железа в исходной руде уменьшается до 31%, выход концентрата 33,8%, извлечение железа 70,8%. Второй вариант схемы обогащения отличается более крупным измельчением промпро- дукта во второй стадии (0,1ч-0,15 мм)-, выход концентрата 39% (37,2%), содержание железа в нем 60,5%, извлечение железа 73,5% (72,5%). В скобках показатели обогащения руды, содержащей 31% железа. Концентраты обогащения по I и II варианту содержат, %: Варианты схем Fe общее Fe суль- фидное о о? О Рч О со О м и MgO MnO . о £ р2о5 со П. й. п. Первый . . 65 0,3 23,5 66,4 4,6 1,02 2,38 0,15 0,88 0,1 0,03 0,17 0,47 Второй . . 60,5 0,33 21,0 62,3 7,65 1,8 3,77 1,19 0,12 0,04 0,19 1,10 Модуль основности 0,58 и 0,75, кремневый модуль 4,4 и 4,2. Инское месторождение Инское железорудное месторождение расположено в Чарышском районе Алтайского края. Месторождение приурочено к скарново-рудной зоне в эффузивно- осадочных породах и представлено двумя магнитными аномалиями. Главный рудный минерал — магнетит, из нерудных преобладают гранат, пироксен и роговая обманка. Среднее содержание в руде (недрах) составляет: 45,2% Fe, 0,58% S, 0,05% Р. Запасы железной руды категорий В -|- Сх составляют 163,1 млн. т, С.2 — 9 млн. т. По данным Кузбассгипроруды, железная руда Инского месторож- дения имеет следующий средний химический состав: 45% Fe, 15,6% SiO2, 3,1% А12О3, 5,2% СаО, 3,4% MgO, 0,48% S, 0,05% Р, модуль основности 0,45, кремневый модуль 5. В предварительных испытаниях руды Инского месторождения были получены результаты, приведенные в табл. 42. Таблица 42 Результаты обогащения руд Инского месторождения Крупность измельчения руды, ЛШ Содержание железа в руде, % ВЫХОД концентрата, % Содержание в концентрате, % Извлечение железа в концентрат» % железа серы 1-0 47,78 76,5 59,42 1,21 95,0 0,1-0 48,91 68,6 67,0 — 92,0 0,1-0 31,49 44,67 59,81 — 84,87 109
На основании результатов предварительных испытаний разра- ботаны ориентировочные технологические схемы обогащения инской руды. Так же, как для руды Белорецкого месторождения, предлага- ются два варианта схемы: первый вариант — на прирудничной фаб- рике производится сухое магнитное обогащение руды крупностью 25 (40) мм, с выделением хвостов и магнитного продукта, который додрабливается до крупности 10 мм и обогащается сухой магнитной сепарацией. Полученный промпродукт направляется на обогати- тельную фабрику, где измельчается в две стадии до крупности 0,5 (0,8) — 0 мм и 0,1 (0,15) — 0 мм и обогащается мокрой магнитной сепарацией в две стадии. Второй вариант — сухая и мокрая магнит- ная сепарация производится на обогатительной фабрике при руд- нике. Результаты обогащения по обоим вариантам схемы близки: со- держание железа в руде 48,8%, выход концентрата 56,5 — 56,2%, содержание железа в концентрате 60—59,5%, извлечение железа в концентрат 83,9—83,5%. Концентрат содержит (ориентировочный состав), %: н ю о ф Fe л. сульфид FeO О ф о О СаО MgO Мп О о н О А ZnO CuO 60,0 0,19 22,0 61,0 7,71 1,64 2,68 2,63 0,20 0,13 0,22 0,06 0,03 0,01 Модуль основности 0,57, кремневый модуль 4,7. § 9. ЖЕЛЕЗОРУДНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ КРАСНОЯРСКОГО КРАЯ На обширной территории Красноярского края расположены же- лезорудные месторождения с большими запасами руды следующих основных генетических типов: контактово-метасоматические месторождения магнетитовых руд, имеющие наибольшее промышленное значение (Абаканское1, Тейское, Ирбинское, Краснокаменская группа, Анзасское, Нижне-Тунгус- ский бассейн); гидротермально-метасоматические (Татарское месторождение Кодинской группы в Среднем Приангарье); осадочные месторождения гематитовых, сидеритовых и буроже- лезняковых руд Ангаро-Питского бассейна с участками магнетито- вых руд (Нижне-Ангарское с запасами свыше миллиарда тонн руды, Ишимбинское и другие месторождения);, осадочно-метаморфические месторождения железистых кварцитов; магматогенные месторождения титано-магнетитов. 1 Абаканское и Тейское месторождения описаны в группе месторожде- ний Горной Шории. 110
Месторождения двух последних типов имеют ограниченное рас- пространение. В соседней с Красноярским краем Тувинской Народной Респуб- лике имеют значительное распространение гидротермальные место- рождения гематит-барит-флюоритовых руд (Карасукское и Улу- тайское ' месторождения). Ирбинское месторождение Ирбинское месторождение расположено в Курагинском районе Красноярского края (Хакасская автономная область). Месторожде- ние состоит из трех участков: Гранатового, Центрального и Безымян- ного. Рудные тела представлены магнетитовыми массивными, брекчие- видными и полосчато-пятнистыми рудами, иногда мартитизирован- ными, залегающими среди скарнов преимущественно хлорито-грана- то-амфиболового состава. Рудные тела выходят на поверхность или покрыты рыхлыми от- ложениями мощностью до 4 м, реже до 20—35 м. Мощность зоны окисления не превышает 10—15 м. Рудные тела состоят из чередующихся кондиционных руд, убо- гих руд, слабооруденелых участков и пустых пород. На месторождении выделяют богатые руды, содержащие 50% Fe, не более 0,3% S, и руды, требующие обогащения, с содержанием более 25% Fe. Среднее содержание железа в балансовой руде (в недрах) — 44% Fe, 0,81% S (в окисленных рудах 0,02—0,03%), 0,11 % Р. Запасы железной руды категорий В -|- CL составляют 60 млн. т, С2 — 9 млн. т. Исследования на обогатимость магнетитовой руды Ирбинского месторождения проводились на пробах руды, содержащих, %: ф Ра О Ра N О и 6 <1 О й й о св и MgO ft И Й СО < Проба 1 . . 46,3 20,51 14.06 4,93 0,22 0,34 9,12 2,33 0,044 1,10 0,22 0,01 Проба 2 . . 46,6 20,0 14,14 4,74 0,17 — 9,91 — 0,058 1,33 0,12 — Железо в руде представлено в виде: магнетита (91—90,7%), сили- катов (4,15—3,80%), сульфидов (2,77—3,40%), сидерита (1,05%), гематита (1,05%). В результате испытаний предложена технологическая схема обо- гащения руды, предусматривающая сухое магнитное обогащение руды крупностью 15—0 мм на дробильно-обогатительной фабрике при руднике’ выделяется 12% хвостов, содержащих 13,7% железа, 111
потери железа 3,5%. Промпродукт сухого обогащения измельчается в две стадии до крупности 0,5—0 мм и 0,1—0 мм и обогащается мок- - рой магнитной сепарацией в две стадии (четыре приема выделения магнитного продукта, два приема перечистки хвостов). Концентрат обезвоживается и фильтруется. Из руды, содержащей 41,4% железа, выделяется 56,4% концентрата с содержанием 63% Fe и извлече- нием 85%. Концентрат содержит, %: ^еобщ "Р р . сульфид Feo Ге2О3 SiO2 A12O3 СаО MgO MnO Tip2 s Р2О6 63,0 2,1 24,4 59,86 5,43 1,44 3,74 0,27 0,14 0,08 2,4 0,04 Модуль основности 0,58, кремневый модуль 3,77. Краснокаменская группа месторождений Краснокаменская группа месторождений расположена в западных отрогах Восточного Саяна в Курагинском районе Красноярского края. В нее входят месторождения: Рудный Каскад, Одиночное и Маргоз. Месторождение Рудный Каскад насчитывает 18 коренных рудных тел и шесть залежей валунчатых руд. Месторождение Оди- ночное представлено одним рудным телом, а месторождение Маргоз — семью небольшими рудными телами. Главный рудный минерал — магнетит, а в зоне окисления мартит. Основные нерудные минералы: гранат и хлориты. Руды до глу- бины 50 м от поверхности окислены. На всех месторождениях выде- ляются мартеновские руды. Среднее содержание в рудах (в недрах), %: Мартенов- ская Рядовая Валупчатая Железа Серы . Фосфора 59,3 0,05 0,05 40,81 0,57 0,08 27,5 0,01 Запасы железной руды категории В + Сх составляют 130 млн. т, С2 — 27 млн. т. Для обогащения магнетитовых руд Краснркаменской группы ме- сторождений рекомендована технологическая схема обогащения, предусматривающая: сухую магнитную сепарацию руды на дробиль- но-обогатительной фабрике при руднике (выделяется 31,6% хвостов), измельчение промпродукта в две стадии до крупности 3 (1)—0 мм и 0,1—0 мм и мокрую магнитную сепарацию в две стадии (три приема выделения магнитного продукта, два приема перечистки хвостов). По этой схеме из руды, содержащей 36,08%? Fe, можно получить: 46,4% концентрата, содержащего 64% Fe, хвосты, содержащие 12,2% Fe, извлечение железа в концентрат 82%. 112
Анзасское месторождение Анзасское месторождение расположено в Хакасской автономной области, в Таштыпском районе Красноярского края. На месторожде- нии выделяются два участка: Восточный, состоящий из двух и За- падный — из трех рудных тел. Наиболее изучены Первое Восточ- ное и Первое Западное рудные тела. Руды месторождения имеют плотное и мелкозернистое строение с величиной зерен от 0,1 мм и более. По текстурным особенностям руды разделяются на пятнистые, массивные, брекчиевидные, по- лосчатые и бобовые. Рудные тела сложены магнетитом, мушкетовитом, пиритом, в не- большом количестве пирротином, марказитом, халькопиритом. Не- рудные минералы — актинолит, альбит, биотит, карбонат, полевой шпат, кварц и др. Все минералы носят метасоматический характер, образуя жилки, пятна и структуры замещения. Среднее содержание в руде (в недрах): 38,2% Fe, 2,65% S, 0,1% Р. Коэффициент основности 0,28, кремневый модуль 0,28. Запасы желез- ной руды категории А + В + Cj составляют 151 млн. т, С2 — 16 млн. т. Магнетитовая руда Анзасского месторождения с полевошпато- амфиболовой породой испытывалась в Механобре в 1958 и 1959 гг. В 1958 г. исследовали две пробы руды с Восточного и Западного участков месторождения, содержащие 40,8 и 46,4% железа, из кото- рых в виде магнетита и мушкетовита 33,6—39,7%, в форме гематита около 2%, силикатов — 2,3—3,5%, пирита — 2,5 — 1,7%, пирро- тина — 0,55%. Содержание кобальта, связанного с сульфидами, 0,12%, серы 3,3—2,2%, фосфора 0,09% (следы). Магнитной сепарацией руды в две стадии при крупности 0,5— 0 мм и 80% —0,074 м.м получено 50,2—55,0% концентрата с содер- жанием 63,6—65,3% железа и извлечением 78,1—76,9%. Сухой маг- нитной сепарацией руды крупностью 25—0 мм может быть выделено 10,5—7,5% хвостов с содержанием 17,6—23,7% железа. Содержание серы в концентрате 0,85—0,26%, фосфора — 0,03—0,004%, коэффи- циент основности 0,38—0,56, кремневый модуль 3,6—4,2. Флотацией хвостов магнитной сепарации выделены пиритно- кобальтовые концентраты в количестве 7,4—7,2% от хвостов с со- держанием 42,8—43,8% S, 43,3—44,1% Fe, 0,24—0,34% Со. В 1959 г. исследовались две пробы магнетитовой плотной руды мелкозернистого массивного сложения с полевошпато-амфиболо- вой и амфиболо-полевошпатовой породой. В пробах содержится: 40,75-23,57% железа, 2,97-2,79% серы,0,11-0,18% фосфора, 32,6- 17% железа в форме магнетита, 1,7—1,0% в форме гематита, 2,5— 2,2% пирита, 1,1% (во второй пробе) гидроокислов, 1,2—1,1% сиде- рита, 2—1,9% силикатов, 0,014—0,01% кобальта, связанного спи- ритом. Коэффициент основности 0,28—0,013, кремневый модуль 4,4-3,8. 8 Заказ 478 1^3
Сухой магнитной сепарацией руды крупностью 25—0 мм выделя- ется около 12% хвостов. Мокрой магнитной сепарацией руды, содержащей 40,8% железа,, при крупности 0,5—0 мм и 85% —0,074мм, получено 49,6% концент- рата с содержанием 64,2% Fe и извлечением 78% S. Концентрат со- держит: 6,5% SiO2, 0,57% S, 0,012% Р. Модуль основности концен- трата 0,24, кремневый модуль — 4,13. При измельчении промпродукта во второй стадии до 95% класса —0,074 мм, содержание железа в концентрате увеличивается до 66,5% выход концентрата 47,3%,. извлечение железа в концентрат 76,7%. Концентрат содержит: 4,5% SiO2, 0,3% S, 0,01% Р, модуль основности 0,29, кремневый модуль 4,6. Магнитной сепарацией бедной руды (23,6—24,3% железа) в две стадии при крупности 0,5—0 мм и 98% —0,074 мм получено 24,1% концентрата с содержанием 60,9% железа и извлечением 60,4%. Из хвостов магнитной сепарации богатой руды крупностью 90% —0,074 мм, содержащих 5,5% серы и 0,029% кобальта, получен ко- бальто-пиритный концентрат с содержанием 0,27% Со, 44,2% S, 43,6% Fe. Выход концентрата 4,7%, извлечение кобальта в кон- центрат 65,2%. Йзмельчаемость анзасской руды по сравнению с измельчаемостыо криворожской, принятой за 1, составляет 3,25, по отношению к оленегорской руде 1,07. Тагарское месторождение Татарское месторождение расположено в Средне-Ангарском же- лезорудном районе в Красноярском крае. Месторождение приуро- чивается к полям скарнированных туфов, выполняющих трубки взрыва, и в этом отношении весьма близко к железорудным место- рождениям трапповой формации Ангаро-Илимского района. Скарново-рудная зона прослежена на расстоянии 1600 лгпо про- стиранию и около 600 м в ширину. Скарны месторождения гидро- термально-метасоматического происхождения, очень рыхлые и сы- пучие: хлорито-серпентиновые, пироксеновые, гранат-пироксеновые, гранатовые, магнетит-хлоритовые, скаполитовые, скарнированвые туфобрекчии. Широко распространены туфы и туфобрекчии, иногда скарнированные. Руды залегают в скарнах в виде неправильных часто меняющих свою форму и размеры полос, линз, участков, блоков, вытянутых в общем согласно со всей скарново-рудной зоной в широтном на- правлении. Границы рудных тел расплывчатые. Внутри рудных тел встречаются блоки пустых пород и участки слабо оруденелых скарпи- рованных пород. По текстурно-структурным признакам выделяются следующие типы руд: вкрапленные, брекчиевидные, массивные, почти сливные (кальцит-магнетитбвые и сливные магнетитовые) и жильные. Массивные и жильные руды содержат 48—65-% железа и относятся к рудам первого сорта. Они представляют 15—25% запасов место- рождения. 114
Вкрапленные и брекчиевидные руды наиболее распространены на месторождении. Вкрапленные руды характеризуются более или менее равномерным распределением вкрапленности магнетита в скарновой, породе, постепенно они переходят в слабоорудепелые, а затем в безрудные скарны. Содержание железа во вкрапленных ру- дах изменяется от 10 до 25—40%. Брекчиевидные руды образовались в результате замещения це- мента туфов и туфобрекчий. Отмечаются брекчиевидные вкраплен- ные и брекчиевидные сетчато-прожилковые руды. В этих рудах содержится 20—45% железа. Верхние части рудных тел, как правило, затронуты процессом окисления, продуктом которых в зоне гипергенеза является марти- тизированная руда. Рудные минералы месторождения представлены магнетитом, мартитом, гематитом; нерудные минералы — хлоритом, реликто- выми полевыми шпатами, кальцитом, гранатом. Магнетит загрязнен изоморфными примесями алюминия, титана, марганца, магния, вследствие чего содержание железа в нем колеб- лется от 64,5 до 69,4%. Магнетит месторождения подвергнут сильной мартитизации. Магнетит связан с хлоритом и кальцитом. Вкрапленность нерудных минералов в магнетите от 0,032 X 0,08 до 0,24 X 0,4 мм, магнетита в нерудных — от 0,016 X 0,040 до 0,4 X 0,8 мм. Размер зерен магнетита колеблется от 0,007 до 2 мм, преобла- дает — 0,021—0,14 мм. По минералогическому составу выделены три технологических типа руды: магнетитовые, мартит-магнетйтовые и гетит-гидрогети- товые руды. Магнетитовые руды по текстурно-структурным особенностям разделяются на: мелкозернистые, массивные, кавернозные руды, сложенные на 85—90% магнетитом с редкими гнездами хлорита,— разнозерпистые, брекчиевидные руды, сложенные магнетитом на 65—70%. Основные рудные минералы — магнетит, мартит; неруд- ные — хлорит, серпентин. Магнетит-мартитовые руды представлены рыхлыми рудами, со- стоящими из глин и разрушенного рудного материала. Основные рудные минералы — мартит (преобладает), магнетит, нерудные — каолины. Гетит-гидрогетитовые руды представлены рыхлой глинистой мас- сой с большим количеством мелких рудных обломков, со- стоящих из магнетита, мартита, гидроокислов железа, кварца, као- линита. Магнитная восприимчивость исходной руды 23200 • 10~6 см3!г, мартит -магнетитового концентрата 56000 • 10“6 см3/г (магнитная восприимчивость полумартита 44500—56000 • 10-6 см3[г, чистого магнетита — 80 000 • 10-6 с.и3/г). Запасы железных руд Татарского месторождения категорий В + -|- Сх — 436 млн. т, С2 — 84 млн. т. 8* 115
Испытание на обогатимость железной руды Татарского месторож- дения производилось Красноярским металлургическим заводом «Сибэлектросталь» на пробах, представляющих три типа руды: маг- нетитовой, мартит-магнетитовой и гетит-гидрогетитовой. По содер- жанию железа пробы руды первых двух типов могут быть подразде- лены на богатые, содержащие 58,7—49,7% железа, бедные — 44,8— 32,3% железа и оруденелые породы — 14,9% железа. Руды содержат 0,048—0,1354% Р2О8 и 0,003—0,27% S, за исключе- нием двух пиритсодержащих проб, отличаются высоким содержанием MgO, высокой основностью, за исключением одной пробы (коэф- фициент основности 0,04) и малым кремневым модулем (1,1—3,9).. Магнетит загрязнен изоморфными примесями MgO, А12О3 и отлича- ется тонкой мартитизацией. Удельная магнитная восприимчивость руды в зависимости от содержания железа в форме магнетита и общего содержания железа колеблется от 9000 • 10-е см31г (оруденелая порода) до 49500 X X 10~6 см3[г (богатая магнетитовая руда). Испытывавшиеся пробы в большей части относятся к легкообо- гатимым. Для обогащения магнетитовых и мартит-магнетитовых руд ре- комендована двухстадиальная схема мокрой магнитной сепарации Таблица 43 Результаты испытаний обогатимости руды Татарского месторождения Тип руды * Содержание железа в ру- де, % Крупное ь РУДЫ, Л1Л1 I Выход кон- । центрата, % 1 Содержание 1 железа в кон- | центрате, % Извлечение железа в концентрат, % Содержание Р2О5, % ! Содержание О, /0 Модуль основности ! Кремненый i модуль 14 53,4 0,1 73,6 67,0 91,9 0,056 0,05 0,73 0,47 2 36,3 0,1 44,8 68,0 83,7 0,020 0,013 0,76 0,92 24,9 0,1 28,7 66,7 76,4 0,032 0,46 0,70 1,0 52,6 0,074 67,6 61,9 79,6 0,103 1,85 ** 0,44 3 58,7 0,074 43,2 69,5 51,1 0,126 0,54 0,30 50,9 0,074 58,7 64,0 73,8 0,103 ' — 1,96 ** 0,50 4 42,0 0,1 51,1 67,7 88,1 сл. 0,016 0,88 0,43 32,3 0,1 40,9 67,5 85,5 0,05 0,37 0,82 1,25 5 15,0 0,1 14,7 66,8 66,2 0,028 0,09 0,65 1,37 * 1— богатая магнетитовая руда, 2—бедная магнетитовая руда, 3— богатая мартит- магнетитовая руда, 4—бедная мартит-магнетитовая руда, 5—оруденелая порода. 11 В концентрате крупностью 0,053 мм. 116
при крупности 3—0 мм в первой стадии, 0,1 0,074 мм во второй. Результаты обогащения различных типов руды приведены в табл. 43. Концентраты содержали от 64 до 69,5% железа при извлечении железа в концентрат от 79,6 до 91,9% (51,1 % в одном случае). Кон- центраты обладают хорошей основностью от 0,70 до 1,96, но низким кремневым модулем (0,43—1,37). Учитывая последнее, татарские- концентраты целесообразно применять совместно с более кислыми кремнесодержащими рудами. Из богатой магнетитовой руды, содержащей 53,8% железа, гро- хочением выделяется мартеновский концентрат крупностью 50— 12 мм с содержанием 57,8% Fe, 0,06% Р, с коэффициентом основ- ности 0,47 и кремневым модулем 1,62 и аглоруда крупностью 12— 3 мм, содержащая 52,2—52,6% Fe и 0,06% Р. Основность аглоруды 0,6, кремневый модуль 1,72. Из гетит-гидрогетитовой руды промывкой и грохочением выде- ляется концентрат с содержанием 50—57% Fe, 0,2—0,4% Р, основ- ностью 0,03—0,05 и кремневым модулем 1,2—1,6. Загрязнение кон- центрата фосфором затрудняет его использование в металлургии. Окомкование железных концентратов из магнетитовой и гетит- магнетитовой руды протекает удовлетворительно при температуре обжига 1200—1400° С, окатыши имеют удовлетворительную проч- ность. Нижне-Тунгусский железорудный бассейн Нижне-Тунгусский железорудный бассейн расположен в Туру- ханском районе. В бассейне выявлен ряд крупных аномальных зон и железоруд- ных участков, образующих огромный по площади железорудный район с запасами свыше 1,5 млрд. т. Месторождения слабо разведаны. По предварительным данным основная масса рудных тел относится к бедным магнетитовым рудам,, содержащим: 35—40% Fe, 0,06—0,43% S, 0,03—0,8% Р, 14—16% MgO, до 0,07% V2O6, до .0,08% Си, до 0,04% РЬ и до 0,02% Zn. По предварительным технологическим испытаниям магнитной се- парацией из руды могут быть получены концентраты с содержанием 65—66% железа. § 10. ЖЕЛЕЗОРУДНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ВОСТОЧНОЙ СИБИРИ В пределах Восточной Сибири находятся многочисленные место- рождения железных руд с общими запасами около миллиарда тонн, расположенные в следующих наиболее крупных железорудных райо- нах: Ангаро-Илимском в Иркутской области (Рудногорское, Коршу- новское, Краснояровское и другие), Южно-Алданском (Таежное, Си- ваглинское, Пионерское, Комсомольское и другие) и Нерчинско- Заводском (Березовское месторождение бурожелезняковых руд, Же- лезный Кряж и другие). Наиболее крупные месторождения распо- ложены в Ангаро-Илимском районе. 117
Ангаро-Илимский железорудный район ; В Ангаро-Илимском железорудном районе известно 18 место- ! рождений и рудопроявлений магнетита, которые могут быть разделе- ! ны на три группы: Коршуновскую (Шестаковское, Коршуновское, ' Татьянинское, Пасмурное и Кутское месторождения), РудногорсКую (Рудногорское, Тубинское, Ждановское, Касьяновское и Горелая ! Сопка), Ангарскую (Краснояровское, Кежемское, Ермаковское, До- ' лоновское, Седановское, Материковское, Березовское и Осиновское). Из перечисленных месторождений наиболее крупными по запасам являются: Коршуновское, несколько уступающее ему по запасам, но превосходящее по качеству руд, Рудногорское и Краснояровское 148]. Коршуновское месторождение Коршуновское месторождение расположено в Нижне-Илимском районе Иркутской области. Район месторождения сложен осадочными песчано-глинистыми и карбонатными отложениями и туфогенными осадочными породами, прорванными интрузиями габбро-диабазов, диабазов и диабазовых порфиритов. Оруденение локализуется главным образом в жерлах древних вулканов (трубках взрыва). Главным рудным минералом является магнетит и второстепен- ным — гематит. Характерная особенность месторождения — крайне неравномерное магнетитовое, оруденение. Магнетит встречается в скарнах и рудах в самых различных количествах. Вкрапленность магнетита в рудах колеблется также в широких пределах. Коршуновский магнетит является магнооксимагнетитом. В нем нарушено стехиометрическое соотношение закиси железа к окиси железа, наблюдается дефицит Fe" вследствие замещения его ионами Mg" и Fe-". Содержание железа в Коршуновском магнетите непо- стоянно для различных разновидностей и зависит от степени замеще- ния закиси железа окисями магния и железа. Нерудная часть представлена преимущественно диопсидом, хло- ритом, кальцитом, серпентином, кварцем, в небольшом количестве наблюдаются гранат, сфен, апатит, биотит, мусковит. Химический состав руды, %: Кеобщ FeO SiO2 АЗаОз cao MgO MnO TiO2 s p 31,2 11,4 31,8 24,0 6,6 11,6 9,8 0,1 0,2 0,008 0,245 В руде содержится повышенное количество основных окислов, что позволяет отнести ее к категории самоплавких руд. Вредные примеси практически отсутствуют, легирующие примеси содержатся в незначительных количествах. 118
Содержание железа в руде изменяется от 15 до 63%. Руды подраз- деляются на богатые с содержанием более 45% железа, рядовые — с содержанием от 25 до 45% железа и бедные от 15 до 25% железа. На месторождении выделены четыре основные природные разновид- ности руды: вкрапленная, брекчиевидная, массивная и сетчато-про- жилковая. По запасам резко преобладают вкрапленные и брекчие- видные руды (92%). Вкрапленные руды, как правило, бедные и со- держат 18—25% железа, массивные руды — богатые, содержат 45 и более % железа. Содержание железа в брекчиевидных рудах изме- няется от 30 до 40%. Коэффициенты крепости вкрапленной, брекчиевидной и массив- ной руды, соответственно находятся в пределах 1—6, 2—8 и 10—14 по шкале Протодьяконова. Запасы железной руды месторождения категорий А Д- В Д- СД составляют 366 млн. т, С2 — 95 млн. ш, забалансовой руды — 125 млн. т. Технология получения высококачественного концентрата с со- держанием железа 65 % и более из руды Коршуновского месторожде- ния разработана институтом Механобр в лабораторных условиях на усредненной руде. Для руды Коршуновского месторождения характерен широкий диапазон размеров включений магнетита от 1,5 до 0,08 мм и менее. Значительная часть магнетита представлена зернами размером круп- нее 0,15 мм. Для получения высококачественного концентрата по действующей схеме фабрики необходимо измельчать всю массу маг- нитного промпродукта до степени раскрытия тонковкрапленной фрак- ции магнетита « 0,15 мм). При этом значительная часть средне- вкраплеиной фракции магнетита £> 0,15 мм) подвергается неоправ- данному переизмельчению. Для получения концентрата, содержа- щего 65% железа, требуется конечное измельчение до 85% класса —0,074 мм, а для получения концентрата с содержанием 67% железа необходимо очень тонкое измельчение до 95% класса —0,053 мм (рис. 4). В настоящее время Коршуновский концентрат подвергается сушке и отправляется на Западно-Сибирский металлургический ком- бинат, где перед поступлением в домну подвергается агломерации. В этих условиях повышение качества концентрата за счет значитель- ного снижения его крупности приведет к потерям концентрата при сушке и транспортировке, к снижению производительности агло- лент, сушильных барабанов, обогатительного и измельчительиого оборудования. Повышение качества концентрата можно осуществить при незначительном снижении его крупности, применив наряду с мок- рой магнитной сепарацией другие методы обогащения. Для этого в лабораторных условиях разработаны комбинированные схемы обо- гащения и схемы обогащения с тонким грохочением, в которых обо- гащение мокрой магнитной сепарацией в слабом поле дополнено гра- витационным обогащением (рис. 5) или быстроходной сухой магнит- ной сепарацией (рис. 6), а также тонким грохочением (рис. 7), позво- ляющими отделять раскрытые зерна магнетита от сростков, требую- 11»
щих более тонкого измельчения для выделения из них высококаче- ственного концентрата. Равноценные по качеству концентраты, полученные по различ- ным технологическим схемам, отличаются по ~ Рудо 1Z-0 мм 7=100,01 oL~-30,9l. d=lOopQj Из мель чение Г крупности. По дей- 347,-0,08мм Магнитная сепарация. J П 1-50,8 О - *ТЗ.£» 1 / fl =55.6 V ------ „8=88,5 \ Классификация I----—- J _ 1 | fl = 62,3 ' 8=86,9 Слив (90,67,-0,08мм) I Магнитная сепарация Перечистка. №; ^= 40,2 \/ ') fl =65,8 V Хвосты , 8=85,6 Измельчение JL Магнитная сепарация V -J 8 = 1,6 Хвосты Хвосты Классификация 95,57,-0,05мм 1 ^Измельчение "8-85,6 Намагничивание Щ[ у Сгущение в конусе fl = 4z,1 S'-Oj а Слив , И =<?v Магнитная сепарация , \Х--1,1 ]fl = 15,/Z 6''0’6 Хвосты Перечистка Перечистка 7=38хГ Ъ А=б),5 к 8=84,3 Концентрат /3 = 7 5- 6--15,7 Общие хвосты 7 Рис. 4. Технологическая схема с тремя стадиями измельчения и четырьмя стадиями магнитной сепарации ствующей магнитной схеме обогащения фабрики для получения кон- центрата с содержанием 65% железа требуется измельчать руду до крупности не менее 85% класса —0,074 мм, а по комбинированным '120
6=42.2 Руда 12-0 мм 6-100,0 I л =30,9] 8=100,0Q) Измельчение I 25°% - 0,08 нм Магнит нал сепарация |------ I /= 50,8 Перечистка XSm , 6=49,2 \/---------------*7 $=55,7 v "8=88,7 7)ИзмельчениеПда56°/о-0,08нм ' Обесшламливание , --- 6=2.5 $ = 15,0 18 = 1,2 Слив 30 мк 6=^,7 $-57,9 , \ё = 87,5 ’ Магнитная сепарация Перечистки j , Перечистка ’ Хвосты $=бй 51,3% 8 = 86,31 /г"г7пп Гравитация ( винтовой сепаратор) класаЮ,074мм 6=23,5 $=64,55 <S = W,/ Гравита- ционный. ’' концентрат 6=18.7 $=61.5'1 Промпродукт ~37fZ х А ИзмельчениеШ у 91,0-%-0,08 мм Магнитная сепарация f------ ------Л 6= 1,5 Перечистка з$-т,2 X—*— --------- /8=0,7 , ’ / Хвосты 6=40,7 , $ = 65,0 8=85,6. Общий концентрат П еречистпка 6=17,2 ]/ vj3 = 65.65 v ______ g - 3/5 Концентрадп ММС 6=59,3 $ = 7,5 5 = 4,4,, Общие хвосп Рис. 5. Гравитационно-магнитная схема обогащения
Руда. 72-0 мн 1*100,0 I at = 30,3 | 6=100,OQ Измельчение I 25°%-0,08мм Магнитная сепарация | -----1=50,8 Перечист ка у- /,о ? 11’3 Хвосты Q ~ Ч-ij^ci — fl =55,7 <6*88,7 )Измельчение! 56%,-0,08мм Обесииламливание. 1*06,7 —------------- fl =57,3 6 = 87,51____, I - Магнитная сепарация f Перечистка “1*2,5 fl = 15,0 6*1,2 Слив (30 мк) 1*02,2 ft *63,2^51,3%-0,08мм 8 =86,зЪ Перечистка. 1=0,5 ft = 8,1 6*1,2 Хвосты Сухая центробежная магнитная сепарация Перечистка 1=8,0 fl = 50,0 П еречистка _________-10,8 1=33,8 fl = 65,0 6*71,5 Измельчение Ш 36 %-0,08 мм Маенитная еепарацця Перечистка jfl = h,7 i— ---1 / 8 = 0,8 Перечистка чк Хвосты 1=6.8 ,fl* 63,8 „ . -----6*10,0 Суммарный Концентрат ММС концентрат Рис. 6. Технологическая схема с применением ной магнитной сепарации во II стадии Сукой кон - центрат 1=00,6 ft*65,07 6 = 85,5 1=53,0 ft-- 7,50 6*10,51 Общие хвосты сухой быстроход- обогащения 122
Руда IZ-Ohm 7=100,0 I oL=30,9 Измельчение I 31,57.-0,03нм ё = 100,0^ Магнитная сепарация! f------- ‘ -"с—1 7=51,4 Перечистка }^£~-^34 7=43,6 ------------- /3=56,3 и , 13 = 38,6 Классификация В гидроциклоне 7- 45 з £ fl =59,7 Измельчение Л £=„Й7>8 „ „„ > у до 30,1 % - 0,08мм СлиВ (56,27.-0,08мм) Магнитная сепарация Л. 7=3,3 fl =9,9 £ = 1,1 Промпродукт I 11,27. -0,08мм ХВосты Магнитная сепарация HL с--гоо%" < Промпро- 7--42,1 ВуктЛПр^г ~ 18=56.1 Размагничивание +0,1 мм Тонкое грохочение! 7=15! ~ fi = 60,6 £=35,5 ИзмельчениеЛ! Тонкое грохочение Л +0,1 нм 0=407. П еречиетк Перечистка ХВосты /и -13.1 6 = 1,4 -0,1 мм\7=24,о J3=65,1 „ 16 = 50,6 Магнитная сепарация 7=23,6 fl =65,9 £ = 50,3 -0,1мм 7=0,4 fl= 23,2 6=0,3 ХВосты Концентрат 1 Магнитная сепарация И! |---- —^7=2,1 П ереч истка ifl= f7>86 7=16,0 — fl=66,2 и v 9 ^z3^-3 Концвнтрест 2 Хвосты 7=39.6 fl = 66,0 6=84,6, Общий концентрат 7=60,4 fl = 7,92 6 = 15,4 Обицие хвосты Рис» 7. Схема обогащения с тонким грохочением после II стадии из- мельчения 123
схемам обогащения 65—68% класса —0,074 мм. Для получения кон- J центрата с содержанием железа 66% требуется измельчение до круп- | ности не менее 95% класса —0,074 мм и 85% класса —0,053 мм, а по J технологической схеме с тонким грохочением до 80% класса i —0,074 мм и 50% класса —0,053 мм. | По комбинированным схемам обогащения предельное содержание железа в концентрате составляет около 65%, так как тонкое измель- | чение затрудняет применение гра- Рис. 8. Влияние качества концен- трата на содержание в нем Р 2О5 и шлакообразующих окислов витационного метода обогащения и > сухой быстроходной магнитной се- ; парации. Концентраты с содержанием 65% . Fe, полученные по комбинированным схемам обогащения, отличаются не- сколько повышенным содержанием фосфора (до 0,21%), так как апатит находится в тесной ассоциаций с магнетитом. Концентраты аналогич- ного качества, полученные по маг- нитной схеме и по технологической схеме с тонким грохочением, содер- жат меньше фосфора (до 0,11 %). Содержание железа в концентрате 66% Fe, полученное по схеме с топ- ким грохочением, не является пре- дельным и может быть увеличено при снижении крупности измельчения и грохочения по более тонким классам —0,074 мм или 0,053 мм. Химический состав концентратов различного качества приведен в табл. 46. Концентраты характеризуются низким содержанием крем- незема 0,7—4,0%, высокой основностью (0,8—1,7) и низким кремне- вым модулем (0,8—3,3). С улучшением качества концентрата наблю- дается интенсивное снижение в нем содержания фосфора, количество окиси магния уменьшается незначительно от 3 до 2% (рис. 8). Рудногорское месторождение Рудногорское месторождение железных руд (рудная база Коршу- новского горно-обогатительного комбината) расположено в Нижне- Ангарском районе Иркутской области. Район месторождения сложен осадочными песчано-глинистыми и карбонатными отложениями и в меньшей мере осадочно-туфогсн- ными образованиями (туфы и туфо-конгломерато-брекчии), прорван- ными интрузиями габро-диабазов. Широко развиты на месторожде- нии скарновые породы, возникшие в результате метасоматоза туфо- генных образований и за счет обломков известковистых мергелей и песчаников. 124
Рудная зона приурочена к центральной части скарнированных пород. Основное рудное тело сложено сплошными полосчатыми маг- нетитовыми рудами. Более мелкие рудные тела представлены брекчи- •евидно-вкрапленными рудами. Полосчатые руды, как правило, от- носятся к рудам с высоким содержанием железа (свыше 45%), брек- чиевидно-вкрапленные — к рудам с содержанием 25—45% железа при среднем содержании не менее 32%. Руды месторождения харак- теризуются повышенным содержанием окиси магния (6,53%) и окиси кальция (7%) при небольшом содержании кремнезема (до 8%). Среднее содержание в руде (в недрах) 39% железа, а в отдельных сортах руды следующее, %: I сорт II сорт Железа ................. 54,0 35,4 Фосфора ................. 0,386 0,442 Серы................... 0,06 0,05 Запасы железной руды по категориям А + В -|- Сх составляют 208 млн. т, С2 — 60 млн. т, забалансовые руды — 66 млн. т. Исследования обогатимости руды Рудногорского месторождения проводились институтами Механобр и Уралмеханобр. Институт.Урал- механобр исследовал пять проб руды: массивную, содержащую 53,7% Fe, брекчиевидную —40,8% Fe, вкрапленную —48,7% Fe и 23,4% Fe и забалансовую —19% Fe. Все пробы руды имели одинаковый ми- неральный состав с различным количественным соотношением мине- ралов. Основной рудный минерал магнетит. Гидроокислы железа и мартит присутствовали в небольшом количестве, за исключением массивной руды; Нерудная часть представлена хлоритом, диопсидом, кальцитом, гранатом, Текстурной особенностью проб руды являлось присутствие тонких включений нерудных минералов в магнетите, из которых наиболее тонкие, размером 0,002—0,075 мм, наблюдались в массивной руде, и наличие тонкой неравномерной вкрапленности магнетита размером 0,005—0,02 мм в нерудной части. Магнетит раз- убожен окисью магния и нерудными минералами. Магнетит массив- ной и брекчиевидной руды загрязнен в большей степени глиноземом, чем окисью магния. Руда отличается высокой основностью (0,9) и высоким содержанием фосфора (0,4—0,5%). Руда обогащалась методом сухой и мокрой магнитной сепарации. Сухая магнитная сепарация рекомендована для обогащения брекчие- видной и вкрапленной руды при крупности 12—0 мм. Мокрой маг- нитной сепарацией из всех проб руды при крупности 3—0 мм выде- лено значительное количество хвостов (до 30%). Концентраты с содержанием 60—62% Fe и 0,21—0,28% Р при из- влечении 92—96% выделяются из массивной, брекчиевидной и бога- той вкрапленной руд (38,4% Fe) при крупности измельчения 60% класса —0,074 мм (0,2—0 мм), а при крупности измельчения 95% класса —0,074 мм качество концентрата возрастает до 64—65% железа при извлечении 91—95%, содержание фосфора снижается до 0,1%. 125
Из брекчиевидной руды при крупности измельчения до —0,044 мм- получен концентрат с содержанием 67,6% Fe и 0,09 %Рпри извле- чении 95%. Из бедной вкрапленной руды (19% Fe) концентраты с со- держанием 58—60% Fe и 0,2% Р при извлечении 60—64% получены только при тонком измельчении до —0,044 мм. Концентрат отличается высокой основностью (0,8) и низким со- держанием кремнезема (4%). Краснояровское месторождение Краснояровское железорудное месторождение расположено- в Братском районе Иркутской области. В районе месторождения развиты осадочные породы, прорванные вулканическими трубками, заполненными пиропластическими поро- дами (туфобрекчии). Осадочные и пиропластические породы про- рваны траппами, а весь комплекс, включая изверженные породы, пересекается рудными телами. Вблизи рудных тел вмещающие по- роды интенсивно метаморфизованы. Рудная зона месторождения приурочена к центральной части скарнового поля и образована серией переслаивающихся рудных тел и безрудных пород мощностью от 3 до 30 м и более. Рудная зона сложена жильными и вкрапленно-брекчиевидными рудами. Послед- ние составляют 90% запасов. Основной рудный минерал — магнетит в смеси с магномагнетитом. Второстепенные рудные минералы — гематит и гидроокислы железа. Нерудные минералы — кальцит, хлорит, реже встречается гранат, серпентин и др. Руды месторождения разделены на три сорта: I — содержащий в среднем 50% железа, II — со средним содержанием железа не ниже 32%, III — скарнированные породы, содержащие от 15 до 25% же- леза. Средний химический состав руд, %: Сорт руды Fe SiO2 FeaO3 FeO CaO MgO A12 О з TiO2 MnO P s I 49,28 5,77 54,75 19,99 6,29 7,67 3,78 0,30 0,14 0,08 0,08 II 34,57 13,15 38,06 10,99 12,42 9,76 4,49 0,44 0,07 0,16 0,16 III 20,22 21,46 23,42 5,76 18,27 11,88 5,71 0,60 0,05 0,15 0,05 Среднее содержание железа в руде в недрах 34,8%. Модуль ос- новности равен 0,77—0,89. Руды месторождения являются малосернистыми, малофосфорис- тыми, по составу шлакообразующих приближающимися к само- плавким. Запасы железной руды по категориям В -р Сх составляют 64 млн. т, С2 — 19 млн. т, забалансовые руды —88,5 млн. т. Испытания обогатимости руды Краснояровского месторождения проводились Механобром на пробах мелковкрапленной брекчиевид- 126
ной руды, содержащей 39 и 32,6% железа. Руды I и III сортов не испытывались. Из руды различной крупности от 25—0 до 0,18—0 мм магнитным обогащением выделены хвосты с содержанием от 10,3 до 14, 3% железа. При крупности руды 25—0 мм выделяетея 13,9— 26,2% хвостов с содержанием 10,5—11,1% железа, а при крупности 1—0 мм — 33—50% хвостов с содержанием 11,7—12,8% железа (первая цифра относится к руде с содержанием 39% железа, вторая — к руде, содержащей 32,6%). Содержание железа в концентрате в ин- тервале крупности от —25 до —0,18 мм изменяется от 43,5—39,2% до 56,5—53,0%, что объясняется недостаточным раскрытием рудных минералов при измельчении до —0,18 мм. Магнетит Краснояровского месторождения содержит изоморфные примеси титана, алюминия, магния и марганца. В очищенном от ме- ханических примесей магнетите содержится от 65,7 до 72,4% железа, среднее содержание — 68%. Краснояровские руды вследствие более тонкой вкрапленности магнетита и наличия значительных количеств скорлуповатого магне- тита обогащаются хуже, чем руды Рудногорского месторождения. В силу указанных двух условий для получения более богатых кон- центратов (63—65% железа) краснояровскую руду необходимо из- мельчать весьма тонко. Рекомендованная на основании испытаний технологическая схема обогащения с выделением концентратов при крупности измель- чения руды и промпродуктов 50—0 мм, 10—0 мм, 0,1—0 мм позво- лит получать лишь бедный кусковым концентрат с содержанием 50% железа и бедный мелкий концентрат (аглоруда) с содержанием 52,8% железа. Выход общего концентрата 47,5%, содержание в нем железа 52,1%, извлечение 79,5%. Химический анализ кускового и мелкого концентрата приведен в табл. 46. Татьяиинское месторождение Татьянинское месторождение расположено в Иркутской области. Железные руды Татьянинского месторождения представляют со- бой скарны, насыщенные магнетитом, и принадлежат к типу мета- соматических. Основная масса скарново-рудных тел месторождения располагается в пределах вулканической трубки. По минералоги- ческому составу скарны являются полиминеральными и состоят из пироксена, граната, кальцита, хлорита, серпентина, магнетита и гематита. Основной скарновый минерал пироксен (90%). Характерно увеличение с глубиной сульфидной минерализации. Магнетитовые руды месторождения подразделяются на брекчие- видные и вкрапленные, составляющие основную массу руд, сетчато- прожилковые, массивные и почти сплошные руды, имеющие мень- шее распространение. Все типы руд тесно перемежаются между собою. Процесс мартитизации руд развит слабо и неравно- мерно. 127
Средний химический состав балансовых руд месторождений, %: 17р х ср аст FeO FC2O 3 SiO2 A12O3 СаО MgO TiO2 Мп Р S 34,47 12,42 36,58 17,87 4,46 9,40 8,05 0,38 0,04 0,26 0,67 Модуль "основности 0,78, кремневый модуль 4. Запасы руды категории В + Сх составляют 39 млн. т, С2 — 4 млн. т. Институт Уралмеханобр выполнил исследование на обогати- мость одной пробы руды, характеризующей средний состав рудной массы месторождения. Основной рудный минерал магнетит, из не- рудных минералов преобладают гранат, хлорит, пироксен. Проба руды содержала 32,7% железа и 0,24% фосфора. Модуль основности равен 0,76. К неблагоприятным факторам текстурно-структурного строения относятся чрезвычайно тонкое срастание магнетита с неруд- ными минералами и присутствие апатита в тесной ассоциации с маг- нетитом. Руда подвергалась обогащению методами сухой и мокрой магнит- ной сепарации в слабом поле. Установлено, что применение сухого магнитного обогащения является малоэффективным. Из руды не удалось получить крупнокускового концентрата, пригодного для до- менной плавки, а также выделить бедные отвальные хвосты при сред- нем и мелком дроблении. Выход хвостов составлял около 7% при содержании железа в них 16—17%. Поэтому исходная руда обога- щалась по схеме с двумя стадиями измельчения и двумя стадиями мокрой магнитной сепарации. В первой стадии при крупности из- мельчения 3—0 мм выделено 34% хвостов с содержанием 12,3% же- леза. Во второй стадии при крупности измельчения 0,15—0 мм получен концентрат с содержанием 57,2% железа (извлечение 79,1%), а при крупности —0,044 мм — 62,7%. Химический состав концентратов различного качества приведен в табл. 46. С улучшением качества концентрата состав шлакообра- зующих компонентов изменяется за счет более интенсивного удаления кремнезема й окиси магния: модуль основности увеличивается, а кремневый модуль снижается. Руда Татьянинского месторождения по сравнению с дегтярской ру- дой измельчается несколько хуже до крупности 0,15 мм и значительно лучше — до меньшей крупности. Переходной коэффициент от дегтяр- сйой руды находится в пределах 0,8—1,5 в зависимости от степени измельчения. Нерюндинское месторождение Нерюндинское железорудное месторождение расположено в Усть- Илимском районе Иркутской области. По своему происхождению оно аналогично другим месторождениям Ангаро-Илимского района: Кор- 128
шуновскому, Рудногорскому, Краснояровскому. Основной генетиче- ский тип — метасоматические магнетитовые руды. Месторождение представлено двумя рудными телами (Нерюнда и Спутник), связанными по поверхности скарновой зоной и залегаю- щими среди осадочных пород каменноугольной и пермской систем. Рудное тело Нерюнда представлено серией тел сплошных магне- титовых руд, перемежающихся брекчиевидными и вкрапленными рудами. Общая протяженность скарново-рудной зоны 2,5 км, мощ- ность на флангах 20—50 м, в центральной части — до 300 м. Пред- полагаемая глубина распространения оруденения 1000—1200 м. Па- дение скарново-рудной зоны 70—75° на юг. В строении рудного тела участка Нерюнда наблюдается некоторая закономерность, выражаю- щаяся в зональном распределении различных типов руд. Так, цент- ральную часть каждого рудного тела слагают сплошные руды, с ко- торыми как с висячего, так и с лежачего боков контактируют брекчие- видные руды, в свою очередь сменяющиеся вкрапленными рудами. Рудное тело Спутник представляет собой жилу магнетита с не- сколькими апофизамц. Вокруг основного рудного тела развиты гра- натовые, гранат-хлоритовые и другие скарны почти неоруденелые. Протяженность основной жилы магнетита 2,0—2,5 км, мощность от 6 до 40 м. Общая мощность скарново-рудной зоны колеблется в пре- делах 50—170 м. Падение ее 65—70° на юго-восток. Предполагаемая глубина оруденения 800 м. По текстурно-структурным признакам руды месторождения под- разделяются на следующие типы. Сплошные руды, залегающие в виде жил. Это магнетитовые руды средне- или крупнозернистой структуры, массивной, полосчатой, крустификационной, шестоватой текстур. Сплошные метасоматические магнетитовые руды массивной, ооли- товой и сферолитовой текстур. Они обычно тяготеют к центральным частям скарново-рудной зоны. Развиты эти руды в основном на участ- ке Нерюнда. Брекчиевидные магнетитовые руды более распространены на участке Нерюнда. Текстура руд брекчиевидная, кокардовая, пятни- стая. Зачастую эти руды мартитизированы, в приповерхностной зоне лимонитизированы. Интенсивность мартитизации неравномерна. Вкрапленные и прожилково-вкрапленные руды, составляющие примерно 40% от объема скарново-рудной зоны участка Нерюнда. Содержание магнетита в виде вкрапленности колеблется от 10—20 до 50%. Эти руды обычно приурочены к хлорит-гранатовым, хлорит- серпентин-гранатовым и другим скарнам, развившимся по вмещаю- щим породам в интервалах между сплошными и брекчиевидными ру- дами. По содержанию железа растворимого руды подразделяются на три сорта: I сорт — более 45% Fe, II сорт — 25—45% Fe, III сорт — 15-25% Fe. Основной рудный минерал магнетит. Нерудные минералы: сер- центин, кальцит, гранат и хлорит. В подчиненном количестве встре- 9 заказ 478 129
чаются полевой шпат, амфибол, слюды, кварц и апатит. Апатит при- урочен к карбонатам среди рудных выделений. Отмечается значитель- ное количество участков тесного взаимопрорастания рудных и не- рудных минералов. Вкрапленность магнетита варьирует от 0,01 до 0,3 мм с преобла- дающим размером зерен для средневкрапленной руды — 0,1 мм и для тонковкрапленной руды — 0,05 мм. Магнетит разубожен механическими примесями нерудных мине- ралов, практически не отделяемых от минерала магнетита, и изоморф- ными примесями магния и алюминия, входящими в состав кристал- лической решетки магнетита. Запасы железной руды по категориям A -f- В 4- Сх составляют 31 млн. т, С2 — 106 млн. т. Среднее содержание железа 37%. Исследования обогатимости руды проводились институтами Урал- механобр, Механобр и заводом «Сибэлектросталь» и продолжаются в настоящее время. В 1969 г. заводом «Сибэлектросталь» испытывалась проба руды, характеризующая магнетито-мартитовые брекчиевидные руды гори- зонта 0—50 м, и проба, представляющая мартит-магнетитовые руды горизонта 50—100 м. Исходная руда проб содержала соответственно: 39,0 и 38,5% Fe; 0,55 и 0,33% Р; 13,28 и 14,84%SiO3; 5,65 и 5,15% А12О3; 9,3 и 10,36% СаО; 7,95 и 8,05% MgO; 0,02 и 0,104% S;l,27 и 0,75% Р2О5; основность руды 0,42 и 0,41, кремневый мо- дуль — 2,34 и 2,88. Для обогащения руды рекомендована трехстадиальная схема магнитного обогащения, включающая сухую магнитную сепарацию руды крупностью 15—0 мм с выделением крупных хвостов, мокрую магнитную сепарацию промпродукта сухой магнитной сепарации в две стадии при крупности 3—0 мм и 0,1 (0,74) — Q мм. По этой схеме получены следующие результаты обогащения: выход концент- рата 44,0—50,7%, содержание железа в нем 67,1—62,6%, извлече- ние железа 75,9—82,4%. Концентраты содержат 0,27—0,14% Р2О6, имеют хорошую основность (0,83—1,14) и низкий кремневый модуль (1,01-0,89). В институте Механобр в 1970 г. исследовались пробы руды го- ризонтов 0—50 и 50—150 м Нерюндинского месторождения, которые содержали соответственно: 36,6—42,8% Fe, 6,66—11,60% FeO, 16,40-12,80% SiO2, 5,10-4,65% A12OS, 10,98-8,75% СаО, 7,40- 6,98% MgO, 0,15—0,20% S, 1,20—1,05% P2O5. Основность руды 0,86—0,90, кремневый модуль 3,2—2,7. Обогащение руды производилось по технологическим схемам, включающим сухую магнитную сепарацию руды крупцостыо 20— 0 мм и мокрую магнитную сепарацию промпродукта сухой магнитной сепарации в три стадии при крупности 3—0лш,50—60% —0,074 мм и 97% —0,044 мм. Результаты обогащения проб руды горизонтов 0—50 и 50—150 мм по этим схемам: выход концентрата 38,8—51,3%, содержание железа в концентрате 64,8—65,2%, извлечение железа в концентрат 68,2— 130
65,6%. Концентраты содержат: 1,55—1,28% SiO2, 1,34—1,40% А12О3, 0,28-0,33% CaO, 3,44-3,60% MgO, 0,14-0,20% S. Руда более глубоких горизонтов месторождения (ниже 150 м) обогащается подобно рудам верхних горизонтов. Химический анализ концентратов приведен в табл. 46. Южно-Алданский железорудный район Южно-Алданский железорудный район расположен в южной части Якутской АССР, на территории Алданского и Тимптонского районов, в бассейне рек Сивагли, Леглиер и Савгель. Известны три группы месторождений этого района, расположенные на небольшом расстоянии (30—35 км) друг от друга: Сиваглинская (Сиваглинское, Пионерское и Комсомольское месторождения), Таежная (Таежное, Гематитовое, Магнетитовое и другие месторождения), Дес-Савгель- ская. Крупнейшим месторождением района является Таежное. Зна- чительные запасы железной руды сосредоточены в Пионерском и Си- ваглинском месторождениях. Запасы и перспективы использования РУД Других месторождений исследуются. Таежное месторождение Таежное борато-магнетитовое месторождение расположено в Ал- данском районе Якутской АССР. Оруденение локализовано среди магнезиально-силикатных пород, магнезиальных скарнов и кальци- фиров. Железные руды месторождения представлены магнетитовыми раз- новидностями. Главные рудообразующие минералы: магнетит и бораты — лювид- вигит и ашарит, впервые встреченные в такой ассоциации. Нерудные минералы: оливин, клиногумит, серпентин, флогопит, кальцит. На месторождении выделяются следующие минералогические ти- пы руд: магнетитовые руды с метасиликатами (пироксен и роговая обманка) и магнетитовые руды с ортосиликатами (оливин, серпентин и клиногумит). Преимущественным распространением пользуют- ся серпентино-магнетитовые руды. Значительно менее распростра- нены людвигит-ашарит-магнетитовые (матовые) руды, являющиеся комплексным борожелезорудным сырьем. Окисленные руды на место- рождении отсутствуют. По текстурным признакам различают сплош- ные, вкрапленные и полосчатые руды. Среднее содержание в балансовой руде: 44,5% Fe, ~ 2,28% S, 0,08% Р. Широко распространен кобальт, присутствуют вольфрам, молибден, ванадий и медь. Руды успешно обогащаются магнитной сепарацией. Запасы балансовой руды категорий В + Сх составляют 707 млн. т, С2 — 581 млн. т. Для освоения месторождения требуется строительство железной дороги протяженностью около 600 км и линии электропередачи про- тяженностью 400 км. 9* 131
Исследование железных руд Таежного месторождения проводи- лись в институтах Механо бр, Горно-химического сырья и Уралме- ханобр на пробах магнетитовой и борато-магнетитовой руды (табл.44). Таблица 44 Результаты обогащения руды Таежного месторождения различной крупности, % ' Крупность измельче- ния, мм Показатель обогащения Магнетитовая руда Борато-магнетитовая руда Содержание железа в исходной руде Содержание железа в исходной руде 55,3 52,84 27—28 48,6 47,0 50,1-50,5 Выход концентрата 78,9 77,57 44,7 69,7 71,2 66,5 0,2-0 Содержание Fe в кон- центрате 65,43 64,63 53,5 60,92 57,54 62,4 Извлечение Fe 93,3 94,69 89,0 87,0 87,4 82,8 Содержание Fe в хво- стах 6,7 12,50 5,55 20,35 20,52 25,72 Выход концентрата 39,6 63,3 67,0 60,6 0,1-0 Содержание Fe в кон- центрате — — 60,9 64,97 59,87 65,66 Извлечение Fe — — 87,0 84,3 85,3 79,3 Содержание Fe в хво- стах — — 5,95. 20,75 20,95 26,13 Выход концентрата 35,8 61,9 60,8 59,6 0,062—0 Содержание Fe в кон- центрате — — 65,4 66,05 62,14 66,28 Извлечение Fe — — 86,5 83,7 80,50 78,0 Содержание Fe в хво- стах — — 5,68 20,48 23,50 27,5 В результате исследований намечаемая технологическая схема обогащения магнетитовой руды предусматривает: три стадии дроб- ления, две стадии измельчения до крупности 0,8 (0,5) мм и 0,074 мм и две стадии мокрой магнитной сепарации с одной перечисткой кон- центрата, обесшламлйвание и фильтрацию концентрата. Из руды со средним содержанием 43,2% железа ожидается получить 52,9% концентрата с содержанием 62,5% железа и извлечением 91,1%. Химический анализ концентрата приведен в табл. 46. В борато-магнетитовой руде содержится 15,1—19,4% железа в форме людвигита и 3,82—5,85% бора. В хвостах магнитной сепара- ции содержится 8—11% бора и извлекается 74—85% содержащегося в руде бора. При обогащении борато-магнетитовой руды измельчение произ- водится до крупности 0,063 мм, измельченная руда подвергается одно стадиальному мокрому магнитному обогащению с выделением железного и боросодержащего концентрата (хвосты сепарации). 132
Пионерское месторождение Пионерское железорудное месторождение расположено в Тимп- тонском .районе Якутской АССР.. Основной рудный минерал: магне- тит, второстепенные — пирит, пирротин, халькопирит и ортит. Не- рудные минералы: скаполит, диопсид, полевой шпат, роговая обман- ка и кварц. Среднее содержание в руде (в недрах): 41,5% Fe, 1,91 % S, 0,04% Р. Запасы железной руды категорий А + В +СХ составляют 104 млн. т, С2 — 31 млн. т. Способ добычи — открытый и подземный. Испытания обогатимости магнетитовой руды Пионерского место- рождения проводились в институте Механобр. Для обогащения руды Пионерского месторождения намечается технологическая схема, включающая: дробление руды в три стадии, измельчение в две стадии до крупности 0,5—0 мм и —0,074 мм, мокрую магнитную сепарацию руды крупностью 0,5—0 мм и пром- лродукта крупностью —0,074 мм с перечисткой концентрата, обес- шламливание и фильтрацию концентрата. Из руды, содержащей 41,1% железа, ожидается получить 55,7% концентрата с содержанием 65 % железа и извлечением 88,1%, содержание железа в хвостах 11%. Сиваглинское месторождение Сиваглинское месторождение находится в Тимптонском районе Якутской АССР. Руды месторождения представлены первичными магнетитовыми и окисленными полумартитовыми и мартитовыми разностями. По текстурным особенностям различают массивные и вкрапленные руды, а среди мартитовых руд также и брекчиевидные. В рудах присутствуют пирит, халькопирит, борнит, самородная медь, пентландит, халькозин, ковелин и др. Руды характеризуются повышенным содержанием меди и 'кобальта. Среднее содержание в рудах Сиваглинского месторождения 53,4% Fe (от 25 до 66%), 1,25% S (в окисленных разностях сотые доли процента), 0,07% Р. Возможно комплексное использование руд с получением железных и медных концентратов. Запасы железной руды месторождения категорий А + В + Сх составляют 26,4 млн. т. Испытывались магнетитовые и смешанные (мартит-магнетитовые) руды (табл. 45). Таблица 45 Химические анализы различных руд Руды Элементы и окислы Ре SiOg A12O3 MgO s р Си Магнетитовые 60,8 6,68 3,54 2,52 2,6 0,065 0,34 Смешанные (мартит-магнети- товые) . . 53,57 8,85 6,42 3,01 3,52 0,08 0,18 133
Химические анализы концентратов Таблица 46 Содержание, % Элементы и окислы Месторождения Коршуновское Руд- но- гор- сиое Краснояров- ское Татьянин- ское Нерюндин- ское Таеж- ное Пионерское Сива- глин- ское Fe 61,12 64,3 66,8 62,0 52,8 50,0 57,7 62,7 63,66 61,35 62,5 65,0 61,2 61,7 FeO 20,9 22,0 22,38' 21,0 17,5 15,5 17,7 — 17,39 17,16 24,0 30,5 — — F 62O3 64,18 67,45 70,66 62,3 56,0 54,2 62,8 — 71,71 68,66 58,6 55,8 — — SiO2 3.9 2,10 1,08 4,3 5,6 6,3 7,2 4,6 2,24 3,12 3,9 5,45 4,0 3,8 A12O3 1,18 0,94 0,7 1,8 3,6 3,0 2,0 1,47 2,52 2,99 0,9 1,20 3,4 3,3 CaO 1,13 0,84 0,38 1,3 4,3 5,6 4,9 4,2 0,43 0,86 0,3 2,1 1,45 1,45 MgO 3,0 2,06 1,8 3,1 6,7 7,4 2,3 1,5 3,86 4,72 5,7 1,2 3,25 3,25 p 0,29 0,17 0,08 0,15 0,04 0,04 0,178 0,154 0,065 0,079 0,018 — 0,04 0,04 s 0,004 0,004 0,004 0,06 0,064 0,064 0,01 — 0,042 0,023 1,6 1,29 0,08 0,08 Mn 0,16 0,16 0,16 0,13 0,24 0,27 0,07 — 0,32 0,46 0,2 0,06 0,09 0,09 TiO2 — — — 0,20 0,29 0,30 0,3 — 0,29 0,94 0,05 .— 0,15 0,15 П. и. n. 0,5 0,5 0,6 3,4 5,05 6,66 1,9 — 1,06 1,37 —. 0,15 — Модуль основности .... 0,5 0,9 1,2 0,72 1,2 1,4 0,79 0,92 0,9 0,91 1,25 0,49 0,64 0,66 Кремневый модуль .... 3,3 2,2 1,5 2.4 1,55 2,1 3,6 2,1 0,89 1,04 4,33 4,54 1,2 1,2
Мокрой магнитной сепарацией магнетитовой руды, измельченной до крупности —0,074 мм, получено 88,1% концентрата с содержа- нием 66% железа и извлечением 95%. Из хвостов магнитной сепара- ции флотацией выделяется сульфидный концентрат с содержанием: 43,07% Fe, 40,3% S, 6,5% Си и извлечением 2,9% Fe, 64,5% S, 74,9% Си. Магнитным обогащением мартито-магнетитовой руды круп- ностью —0,074 мм, содержащей 59,7% Fe, 1,52% Си и 0,021% Со и флотацией хвостов магнитной сепарации получены железный кон- центрат, содержащий 68,82% Fe, с извлечением 44,4% Fe, содержа- щегося в руде; медный концентрат, содержащий 33,56% ^Си,' с извле- чением 60,08% Си, и пиритно-кобальтовый концентрат, содержащий 0,358% Со, извлечение Со в концентрат 27,9%. Для обогащения магнетитовой и мартито-магнетитовой руды сред- него для месторождения состава (51,5% Fe) разработана технологи- ческая схема, предусматривающая: дробление руды в три стадии, мокрую магнитную сепарацию руды, измельченной до крупности 3—0 мм, с выделением магнитного концентрата и промпродукта, классификацию промпродукта по зерну 0,2 -т- 0,1 мм, отсадку пе- сков классификатора с выделением концентрата, хвостов и промпро- дукта, который измельчается до крупности 0,2—0 мм, объединяется со сливом классификатора и обогащается на концентрационных сто- лах с выделением концентрата, хвостов и промпродукта, обезвожи- вание и фильтрацию концентрата. Хвосты магнито-гравитационного обогащения медистой руды обогащаются флотацией для получения медного концентрата. Выход железного концентрата 78,6—79,7%, содержание в нем 61—61,3% железа, извлечение железа в концент- рат 93%. Медный концентрат содержит 7,8% Си, извлечение меди, содержащейся в хвостах, 92,1%. Химический анализ железного кон- центрата приведен в табл. 46. § 11. ЖЕЛЕЗОРУДНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА Месторождения железных руд на Дальнем Востоке образуют пять основных железорудных районов, из которых промышленный инте- рес представляют три: Мало-Хинганский (Кимканское месторожде- ние магнетитовых и гематитовых железистых кварцитов осадочно- метаморфического типа), Зее-Селемджинский (Гаринское месторож- дение магнетитовых руд контактово-метасоматического типа), Ниж- не-Амурский (Николаевское месторождение бурых железняков и железистых песчаников осадочного типа). Два другие железорудных района — Уссурийский и Южно-Приморский по запасам и качеству руд не представляют промышленного интереса. Гаринское месторождение Гаринское месторождение находится в Мазановском районе Амур- ской области. Оруденение приурочено к альбитовым, амфиболо-аль- битовым и известково-хлоритовым сланцам с прослоями и линзами мраморизованных известняков. 135
Магнетитовые руды Гаринского месторождения представлены сплошными массивными и полосчатыми и несплошными полосчатыми, пятнистыми и вкрапленными разностями. Наиболее распространены сплошные массивные и полосчатые руды со средним содержанием 58% Fe. В несплошных рудах преобладают вкрапленные руды, пред- ставляющие собой оруденелые скарны и скарнйрованные амфиболо- альбитовые породы со средним содержанием 37% Fe. Бедные раз- ности несплошных руд со средним содержанием железа 23% пред- ставляют запасы небалансовых руд месторождения. Руды месторождения разделяются на следующие сорта: Содержание Fe, % Количество РУД, % . Мартеновская ............'.......... Доменная . . .................................. Сернистая руда (аглоруда) . . -................ Богатая фосфористая . ......................... Бедная......................................... 58,3 56,5 56,3 54,8 32,5 1,6 3,3 11,6 14,2 48,7 Коэффициент основности колеблется от 0,3 до 0,6; кремневый модуль 3,3—5,3 Перечисленные сорта руд могут добываться раздельно. В проекте Гаринского горнообогатительного комбината принята валовая добыча и обогащение руды. Среднее содержание железа в руде Гаринского месторождения: '41,7% Fe, а в подаваемой по проекту на фабрику при валовой добыче 40,8%Fe,l% S, 0,20% Р, 17% SiO2, 5% А12О3, 8% СаО, —2% MgO. Запасы руды категорий А -ф В -J-Gi 211 млн. т, С2 — 177 млн. т, за-, балансовой руды — 55 млн. т. Испытания обогатимости р-уды Гаринского месторождения произ- водились в институтах Уралмеханобр и Механобр для получения данных к проектированию обогатительной фабрики. В институте Уралмеханобр испытывались восемь проб руды верх- них и нижних горизонтов месторождения с содержанием от 14,18 до 58,46% железа. Сухой магнитной сепарацией руды крупностью 6 (8) — 0 мм и мокрой магнитной сепарацией промпродукта круп- ностью 0,2 мм из сплошной богатой руды (54,7% Fe) получено 78% концентрата, содержащего 67,1% Fe, 0,034% Р, 0,05% S; извлече- ние железа в концентрат 95%. Из бедной вкрапленной руды (20,68% Fe) получено 22,87% концентрата, содержащего 61,67% Fe, 0,034% Р, следы серы; извлечение железа в концентрат 69,15%. Из оруденелой породы (14,18% Fe) получено 12,35% концентрата, содержащего: 56,37% Fe, 0,062% Р; 0,11% S; извлечение железа в концентрат 49,6%. В институте Механобр испытывались восемь проб верхних и ниж- них горизонтов. В испытывавшихся пробах содержание основных элементов колеблется в пределах: 21,0—-63,12% Реобщ, 7,67—25,80% 136
FeO, 36,33-6,15% SiO2, 11,15-1,43% A12O3, 20,39^2,77% CaO, 3,67-1,52% MgO, 0,43-0,19% TiO2, 0,25-0,41% Mn, 0,52-0,12% P2O5, 2,80—0,03% S. Модуль основности 0,34—0,63, кремневый мо- дуль 2,51—4,38. Содержание основных минералов: 90—20% магнетита, 2—3% мартита (в одной пробе 10), 0—5% пирита, 2—50% граната, 1—20% эпидота, 1—15% амфибола, 1—3% хлорита, 1—10% полевого шпата, 1—10% кварца, 0,1—9% кальцита, 0,1—0,5% апатита. Во всех рудах обнаружены (в порядке убывания содержания): пиритные, кобальтовые, медные и цинковые минералы. Железные минералы почти полностью представлены магнетитом и небольшим количеством сульфидов и силикатов. В рудах верхних горизонтов содержится большее количество силикатного железа, не извлека- емого механическими методами обогащения, а в рудах нижних гори- зонтов— сульфидного железа, которое извлекается флотацией. Опытное обогащение руды среднего качества, содержащей 39,6% железа, проводилось по схеме, включающей сухую магнитную сепа- рацию руды крупностью 25—0 мм и мокрую магнитную сепарацию промпродукта крупностью 3—0 мм, 0,5—0 мм, 70 или 90% класса минус 0,074 мм. По этой схеме получено 51,8—49,4% концентрата с содержаниём 65,3—68,1% Fe и извлечением железа в концентрат 85,7—84,9% (первые цифры относятся к конечной крупности измель- чения 70% —0,074 мм, вторые — 90% —0,074 мм) [49, 50]. Хими- ческие анализы концентрата приведены в табл; 47. Концентрат хорошо обезвоживается и фильтруется: влажность кека 10%, производительность фильтра 1 т/ч-м2 фильтрующей по- верхности. Флотацией хвостов магнитной сепарации получены медный и пи- ритно-кобальтовый концентраты. Экономически выгодно такие кон- центраты получать только из богатых руд. Кимканское месторождение Кимканское месторождение расположено в крайней северо-запад- ной части Мало-Хинганского железорудного района. Оруденение представлено пластообразными залежами железистых роговиков, залегающих в осадочно-метаморфических породах. На месторождении известны пять железорудных участков: Цент- ральный, Западный, Майский, Южный и Прихуторской. На Центральном и Западном участках преимущественно распро- странены магнетитовые и магнетито-железослюдковые роговики. В зоне окисления, которая на этих участках проявляется незначи- тельно, развиты окисленные мартито-железослюдковые, мартитовые и мартито-лимонитовые разности. В Северном блоке Центрального участка зона окисления достигает глубины 100—150 м от поверх- ности, на Западном участке — в среднем 30 м. Запасы окисленной руды на Центральном и Южном участках достигают 11—12%. 137
Среднее содержание в рудах Центрального и Западного участков: 35,8-35,2% Fe, 39% SiO2, 0,24-0,08% S, 0,21% Р. Запасы железной руды месторождения категорий А ф В ф Сх составляют 189 млн. т (из них окисленных — 32,2 млн. т), С2 — 32 млн. т. В институте Механобр испытывались пробы руды Центрального и Западного участков Кимканского месторождения, характеризую- щие поверхностную и приповерхностную (до глубины 35 м) зоны ме- сторождения, в той или иной мере окисленных. Пробы первичных руд глубоких горизонтов месторождения не отбирались. Из пробы магнетитовой руды, содержащей 34,4% железа, сухой магнитной сепарацией руды крупностью 12—0 мм. и_мокрой магнит- ной сепарацией промпродукта крупностью 1—0 мм и 0,1—0 мм (кон- центрат выделялся только в последней стадии) получено 47,1% кон- центрата с содержанием 61,9% железа и извлечением 85,3%. Извле- чение железа в концентрат в зависимости от характера вкрапленности и наличия железной слюдки колеблется от 75 до 85%. Из пробы магнетито-железнослюдковых роговиков, содержащих 35,6% железа, по той же схеме обогащения получено 45,4% концент- рата с содержанием 62% железа и извлечением 76,6%. Обогащение хвостов магнитной сепарации флотацией позволяет увеличить выход концентрата до 56,1% и извлечение железа в концентрат до 85%, но содержание железа в общем магнитно-флотационном концентрате снижается до 57,1%. Обжиг-магнитным обогащением при тех же крупностях измельчения руды получено 50,1 % концентрата с содер- жанием железа 58,2% и извлечением 83,1%. Для магнетитовых руд месторождения рекомендуется двухста- диальная схема сухой и мокрой магнитной сепарации при крупности 15—0 мм и 0,1—0 мм с выделением в первой стадии хвостов и пром- продукта. По этой схеме из руды с содержанием/34,2 % железа ожи- дается получить 45,7% концентрата с содержанием 60,3% железа и извлечением 80,5%. Для окисленных руд рекомендуется гравита- ционно-магнитно-флотационная схема обогащения, которая при ко- нечной крупности измельчения 0,1—0 мм обеспечивает получение 54% концентрата с содержанием 55,4% Fe и извлечением 83,6%. Химический состав концентратов см. в табл. 47. Месторождение Железный 'Кряж Месторождение Железный Кряж расположено в юго-восточной части Читинской области. На месторождении выделено девять рудных залежей; наиболее крупные из них — Главная, Рудничная, Широкий Лог и Падь Пря- мая. Более половины запасов сосредоточено в залежи Главной. На месторождении выявлены следующие типы руд: окисленные,, массивные магнетитовые, вкрапленные магнетитовые, людвигит-маг- нетитовые, титано-магнетитовые, магнетито-сульфидные и магнетито- серпентиновые. 138
Массивные магнетитовые руды слагают основную массу рудных тел. В залежи Главной они составляют почти 100% всех кондицион- ных руд. Основная масса магнетитовых руд (80%) сложена мелко- и среднезернистым магнетитом, образующим агрегаты размером до не- скольких сантиметров и отдельные зерна размером 0,2—0,3 мм. Имеется также и тонкая вкрапленность магнетита (несколько микро- нов) в нерудных минералах. Кроме магнетита встречается гематит и титано-магнетит. Нерудные минералы представлены актинолитом, флогопитом, эпидотом, гранатом, диопсидом и др. В тесной ассоциа- ции с магнетитом в виде прожилков и отдельных включений нахо- дятся сульфиды — пирит, пирротин и сфалерит размером от 2—10 до 0,01—0,05 мм, а халькопирит — от 1 до 7 мм. Вкрапленные магнетитовые руды имеют подчиненное значение. Магнетито-серпентиновые руды распространены в залежах Руднич- ной, Широкой и Пади Прямой. Сульфидно-магнетитовые руды встре- чены на Главной и Рудничной залежах. Содержание сульфидов в них достигает до 20—40%. Титано-магнетитовые руды в небольшом ко- личестве наблюдаются в залежи Падь Прямая, магнетит-людвиги- товые — в залежах Рудничной, Широкий Лог, Падь Прямая. Среднее содержание в рудах, по данным института Гипроруда: 53,4—51,4% Fe, 0,206—0,045% Р2О5, 2—5% S (первые цифры от- носятся к залежи Главной, вторые — к остальным залежам). Запасы железной руды на месторождении 33 млн. т. Испытания обогатимости проводились на двух пробах магнетито- вой руды залежи Главной, взятых из поверхностных выработок. Эти две пробы руды содержали, %: Fe FeO РбгОз SiOa А120з СаО MgO Мп Р20, Первая . . 63,6 28,4 59,5 2,94 1,52 1,10 2,17 0,15 0,27 Вторая . . 36,35 11,37 39,3 27,06 1,70 10,08 4,94 0,60 0,014 тю2 S СО Си Zn РЬ к2о+ +Na20 п. п. п. Первая . . 0,05 1,61 0,004 0,02 0,06 следы 0,2 2,62 Вторая . . 0,10 0,10 0,009 0,04 0,11 0,07 0,5 3,82 Модуль основности 0,73 — 0 ,525 кремневый модуль 1,9 —1,6. Содержащееся в пробах железо представлено: маггемитом (94,61 — 79,42%), магнетитом (0,3—2,60%), гидроокислами (1,22—73,5%), си- ликатами (1,76—10,63%). Сухой магнитной сепарацией из пробы бедной руды при круп- ности —50 4- 25 мм выделяется 19,1 — 21,9% хвостов с содержа- нием 19,61—18,79% Fe. 1З9
На пробе богатой руды (63,6% Fe) проводились испытания по агломерации руды. Мокрой магнитной сепарацией на трубчатом магнитном анали- заторе при крупности измельчения 24,5; 40; 60; 80 и 100% класса —0,074 мм выделяется соответственно: 41,2; 38,9; 38,2; 38,3 и 37,8% концентрата с содержанием: 65, 76; 67; 68,52; 68,25; 68,51% железа при извлечении железа в концентрат:. 74,6; 73,1; 72,6; 72,7; 71,6%. Измельчать руду более тонко, чем до 65% класса —0,074 мм, не рационально. По четырехстадиальной схеме магнитного обогащения при круп- ности руды и промпродуктов 25—0, 3—0, 0,5—0 мм и 40% —0,074 мм с выделением концентрата в последней стадии получено 37,2% кон- центрата с содержанием 68,29% железа и извлечением 70,7%. Для обогащения руды месторождения Железный Кряж со сред- ним содержанием 51,7% железа предложена двухстадиальная схема обогащения: сухая магнитная сепарация руды крупностью 25—0 мм и мокрая магнитная сепарация промпродукта крупностью 0,5—0 мм. По этой схеме ожидается получить 71,8 % концентрата с содержанием 65% железа и извлечением 90,3%. Химические анализы концентрата приведены в табл. 47. Таблица 47 Химический состав концентратов Элементы и окислы Месторождения Горинское Кимканское Железный Кряж Содержание, % Fe 67,70 60,54 56,82 64,96 68,33 FeO 28,46 13,98 4,6 26,57 27,96 SiO, 2,40 11,12 15,81 3,67 1,95 Al»Og 0,63 1,2 2,43 1,43 0,94 Cab 1,46 0,62 .1,39 2,10 1,22 MgO 0,26 . 1,57 0,55 1,48 0,89 MnO 0,31 0,26 0,58 0,36 0,18 TiO2 0,14 0,10 0,10 0,17 0,13 PA 0,10 0,18 0,44 0,09 Следы s 0,18 0,06 0,01 < 0,01 < 0,01 Модуль основности 0,57 0,18 0,146 0,7 0,73 Кремневый модуль 3,8 9,3 6,5 2,57 2,07 Костеньгйнское месторождение Расположено в Еврейской автономной области Хабаровского края представлено магнетитовыми (70% запасов) и магнитно-гемати- товыми (30% запасов) кварцитами. Месторождение включает руд- ное тело № 1 мощностью 40 м с запасами 250—260 млн. т и руд- ное тело № 2—3 мощностью около 20 м с запасами до глубины 200 м около 60 млн. т. Среднее содержание валового железа в магнетитовых кварцитах 35,3%, а в магнетито-гематитовых — 34,6%. ; 140
Переход одного типа руды в другой отмечен наличием в составе рудного горизонта безрудного прослоя осадочной хлорит-кремнисто- карбонатной брекчии, реже наблюдается постепенный переход од- ного типа руд в другой. Встречаются разновидности руд брекчиевой (обломочной) тексту- ры, где обломки кварца сцементированы карбонатами; петельчатой текстуры (лимонит, замещая нерудные минералы, образует сетку из тонких прожилок); кавернозной текстуры с пустотами, образовав- шимися в результате выщелачивания. Распространена порфировид- ная текстура с чешуйками железной слюдки в виде цемента. Структура руды разнозернистая с чешуйками железной слюдки размером 0,03—0,002 мм и зернами магнетита и мартита размером 0,04—0,004 мм. Рудные минералы представлены магнетитом, гемати- том, мартитом, гидроокислами железа (лимонитом), сидеритом. Не- рудные минералы представлены кварцем, кальцитом, магнезитом, плагиоклазом, доломитом, хлоритом, пироксеном, амфиболом, апа- титом. Участки нерудных минералов достигают 0,8 мм, средний размер зерен 0,1—0,004 мм. Рудные минералы представлены очень тонкими зернами; даже в классе —0,044 мм еще содержится значительное количество срост- ков магнетита и мартита с нерудными минералами. Вследствие невысокого содержания железа, сложности минераль- ного состава, очень тонкой вкрапленности рудных минералов и тес- ного их взаимопрорастания с нерудными, руда является труднообо- гатимой. Фазовый и химический анализы руды приведены в табл. 48 и 49. Таблица 48 Фазовый анализ руды Форма соединений железа Магнетитовая руда Магнетит-гема- титовая руда Содер» кание, % Общее железо 30-34 33-39- Рудное железо В том числе: 29-33 32-38 Связанное с магнетитом .... 18—22 8-18 То же, с гидроокислами .... 0,1-5 0,1-2 . То же, с карбонатами 0,1-5 0,1—4 То же, с гематитом Железо, связанное с силикатами . 6—7 19—20 0,5-1 0,3-1 Исследования обогатимости руды проведены в 1969—1970 гг. в институте Уралмеханобр и на заводе «Сибэлектросталь». Методом мокрой магнитной сепарации в слабом поле при конечной крупности измельчения 95% класса —0,074 мм из разновидностей магнетито- вой руды получены концентраты с содержанием железа 58—63% при извлечении 65—70%, а из разновидностей магнетит-гематитовой 141
Таблица 49 Химический анализ руды и концентратов Элементы, окиелы Магнетитовая РУДа, % Магнетит- гематитовая РУДа, % Концентраты с различным содержанием железа, % Fe 30,7—33,7 32,9-39,5 53,2 57,5 61,3 65,0 67,8 48,3 FeO 13,3—9,2 8,7—7,2 19,7 20,6 24,2 25,2 22,9 —. Fe2O3 29,1-38,0 37,8—51,7 54,2 60,7 61,0 65,7 71,6 — SiOa 39,4—43,5 39,2—37,0 19,6 16,5 9,3 6,0 4,2 15,1 AlaO3 2,0-1,9 1,0—0,8 1,5 0,6 0,5 0,5 0,4 1,3 СаО 2,4-0,9 1,8-0,8 0,7 0,5 0,6 1,1 0,2 3,0 MgO 3,6—1,4 3,3—1,5 1,5 0,9 0,8 0,6 0,2 4,0 TiO2 0,15-0,14 0,1-0,12 0,28 0,1 0,08 0,1 0,05 — Mn 0,7—0,5 0,6—1,2 0,3 0,4 0,25 0,1 0,3 — P 0,21—0,23. 0,19-0,2 0,2 0,1 0,05 0,05 0,02 0,2 Cr2O3 0,05-0,04 0,05-0,03 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 —— s 0,08-0,01 0,04-0,006 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 — Zn 0,017—0,011 0,013—0,011 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 — Модуль основности 0,2-0,05 0,12-0,06 0,1 0,1 0,15 0,13 0,1 — Кремневый модуль — — 13,2 10,0 17,0 5,4 9,4 — руды получены концентраты с содержанием железа 60—66% при извлечении 30—45%. При конечной крупности измельчения 95.% класса —0,044 мм качество концентратов повышается соответственно до 63,8—65,0% и 65,7—68,0% железа, а извлечение снижается до 56—67% и 28—42%. Из магнетитовой руды с содержанием 27% маг- нитного железа извлечение железа в концентрат достигает 76%. Применение только мокрой магнитной сепарации в слабом поле не обеспечивает удовлетворительного извлечения железа даже из существенно магнетитовых руд. Так как раздельная добыча магне- титовых и гематито-магнетитовых руд невозможна, необходимо обо- гащать руду комбинированными методами. По обжигмагнитной схеме при крупности измельчения 95% класса —0,074 мм из отдельных разновидностей магнетитовой и гематито- магнетитовой руды получен концентрат с содержанием 51—61% Fe при высоком извлечении 86—90%. Для сокращения количества материала, направляемого на обжиг, руда разделялась методом сухой магнитной сепарации на магнитную фракцию, представленную в основном магнетитом, и немагнитную фракцию, в которой главным образом содержится гематит. Магнитная фракция обогащалась мокрой магнитной сепарацией в слабом поле при крупности измельчения 98% класса —0,074 мм. Немагнитная фракция, выход которой равен 31—57% от руды, под- вергалась восстановительному обжигу и затем обогащалась мокрой магнитной сепарацией в слабом поле при крупности измельчения 98% класса —0,074 мм. По этой схеме получены концентраты с со- держанием 53—60,5% Fe при извлечении 69—75%. По гравитационно-обжигмагнитной схеме из руды крупностью 10—0 мм отсадкой выделено 20—40% отвальных хвостов с содержа- 142
нием железа 18—20%. Из гравитационного промпродукта при круп- ности измельчения 98% класса —0,074 мм мокрой магнитной сепа- рацией в слабом поле выделено 14—30% концентрата с содержанием 60—65,8% Fe и 34—44% промпродукта, из которого после восста- новительного обжига и измельчения до 98% класса —0,074 мм мок- рой магнитной сепарацией в слабом поле выделено дополнительно 10—27% концентрата с содержанием 50—54% Fe. По этой схеме по- лучен суммарный концентрат с содержанием 55—61% Fe при извле- чении 70—80%. Хвосты магнитной сепарации, полученные из гематит-магнетито- вой руды, обогащались флотацией и комбинированными гравитацион- но-магнитно-флотационными методами. В результате флотации хво- стов крупностью 98% класса —0,074 мм, содержащих 25,8% железа, выделяется 30,4% концентрата с содержанием 48,3% Fe при извле- чении 43,2%. Суммарный концентрат, полученный по магнитно-фло- тационной схеме, содержит 55,2% Fe при выходе 51,2% и извлече- нии 83,1%. По комбинированной схеме обогащения хвостов, включающей отсадку хвостов I стадии (крупностью 3—Омж), магнитную сепара- цию в сильном поле доизмельченного промпродукта отсадки и хво- стов II стадии сепарации в слабом поле, флотацию промпродукта се- парации в сильном поле и хвостов III стадии сепарации в слабом поле, выделяется 25,5% концентрата, содержащего 45,5% Fe при из- влечении 37%. Суммарный концентрат, полученный по магнитно- гравитационно-магнитно-флотационной схеме, содержит 55,3% же- леза при выходе 47,3% и извлечении 76,9%. Казенное месторождение Месторождение входит в Уссурийскую группу, расположенную в бассейне верхнего течения реки Уссури. Рудное тело имеет пласто- вую форму протяженностью 820 м по простиранию и 700 м по паде- нию, мощность его в среднем 37 м. Запасы руды составляют около 30 млн. т, из них 76% магнетитовые кварциты, остальная часть маг- нетито-гематитовые кварциты. Оба типа руд могут добываться селек- тивно. Исследование обогатимости двух проб руды — магнетитовой и магнетито-гематитовой с содержанием железа 30,2 и 29,4% прове- дено заводом «Сибэлектросталь» в 1970 г. В магнетитовой руде 71% рудного железа представлено магнети- том и 13,4% гематитом и гидроокислами. В магнетит-гематитовой руде 40% рудного железа представлено магнетитом и 53% гемати- том и гидроокислами. Основной нерудный минерал — кварц. В руде содержится 47—48% SiO2, 0,06—0,12% S, 0,36% Р. Магнетит содер- жит около 71,8% железа. Преобладающий размер зерен магнетита 0,02—0,1 мм. Из магнетитовой руды крупностью 25—0 мм сухой магнитной сепаратней удаляется 28% хвостов с содержанием 13,4% железа. 143
Обогащением промпродукта сухой магнитной сепарацией при крупностях 3—0, 0,25—0 и 0,053—0 мм выделяется 15; 13,5 и 9,5% хвостов с содержанием 13,3; 13,5 и 14,8% Fe. Повышенные потери железа в хвостах происходят за счет тонкой рассеянной вкраплен- ности гематита в нерудных минералах. Концентрат содержит 63% Fe, 10,2% SiO2, 0,06% Р, 0,23% СаО,0,52% MgO, 1,1% А12О3. Извлечение железа в концентрат 70,4%. По гравитационно-магнитно-флотационной схеме из магнетито- гематитовых кварцитов получен концентрат с содержанием 62% же- леза при извлечении 77,4%. Удско-Селемджинский бассейн В 1965—1966 гг. в Тугуро-Чумиканском и Удско-Селемджинском междуречье открыты месторождения: Курумское, Итматинское, Га- ламское, Гербиканское, Мильканское. Руды этих месторождений — магнетитовые, гематито-магнетито- вые и гематитовые. Руды имеют тонковкрапленную текстуру, повы- шенное содержание фосфора и марганца. Исследование обогати- мости руды проведено на заводе «Сибэлектросталь». Мильканское месторождение Расположено в центральной части Тугуро-Чумиканского района, в междуречье Среднего и Большого Милькана, правого притока реки Уды. Месторождение включает четыре рудных тела, приуроченных к толще яшм, кремнисто-глинистых сланцев и песчаников. На место- рождении выявлены существенно магнетитовые (85% запасов) и маг- нетит-гематитовые руды. Магнетит-гематитовые руды залегают среди магнетитовой руды в виде пластов и линз мощностью 0,5—5 м. Текстура руды — полос- чатая, массивная и вкрапленная, преобладают полосчатые руды. Рудные минералы — магнетит, гематит, гидроокислы железа и марганца. Нерудные минералы — биотитоподобная слюдка, хло- рит, глинистое и слюдисто-кремнистое вещество, кварц. Размеры вкрапленности зерен магнетита от 0,001 до 2 мм, преобладают зерна 0,02—0,05 мм. Магнетит частично мартитизирован (до 10%). Фрак- ция магнетита содержит 70,1% Fe, 21,3% FeO, 78% Fe2O3, 0,04% MgO и 0,23% CaO. Гематит, гетит и гидрогетит находятся в виде тонкодисперсной вкрапленности в нерудных минералах, что затруд- няет выделение их монофракций. Размер зерен кварца от 0,02— 0,07 мм (тонкозернистый) до 0,14—0,21 мм (крупнозернистый). Средний химический состав руды: 30,9% Fe; 2,08% Мп; 0,01% S; 0,2% Р; 39,8% SiO2; 6,5% А12О3; 1,2% MgO; 0,27% CaO. Насыпной вес руды 1,9—2,1 m/м3, плотность — 3,5 г/см3, влажность — 0,5%. Ориентировочно запасы руды 620 млн. т. Испытанию подвергалась руда с содержанием 31,2% железа, из них: в форме магнетита 14,5%, мартита 4,5%, гематита 6,5%, 144
гидроокислов 1%, силикатов 4,7%, фосфора 0,3%, серы 0,02%, мар- ганца 1,74%. По трехстадиальной схеме магнитного обогащения в слабом поле при конечной крупности измельчения 0,053—0 мм получен концентрат с содержанием 62% железа и 0,08% фосфора при выходе 26% и извлечении 51,5%. Довбдка хвостов для извлече- ния слабомагнитных железных минералов не дала положительных результатов из-за тонкодисперсной (0,002—0,003 мм) вкрапленности рудных минералов в хвостах. Самое высокое содержание железа в концентрате (65,7%) полу- чено при конечной крупности измельчения —0,044 мм. Тонкозернистое сложение и тесная взаимосвязь рудных и неруд- ных минералов определяют трудную обогатимость руды. В концент- рате крупностью 0,053 мм содержится около 10% нерудных мине- ралов в виде дисперсной вкрапленности. Химический состав концент- рата: 62% Fe, 0,41% СаО, 0,3% MgO, 8,9% SiO2, 2,1% А12О3, 0,1% Р, 0,02% S, основность 0,06, кремневый модуль 4,2. Гербиканское месторождение Расположено в Тугуро-Чумиканском районе в верховье реки, Гербикан. Руда — магнетитовая и магнетито-гематитовая, тонкополосча- той текстуры, обусловленной чередованием слоев с разным содержа- нием рудных и нерудных минералов. Руды плотные, тонкозернистые. Рудные минералы — магнетит, маггемит, гематит, гидроокислы же- леза, пирит, халькопирит, борнит, пирротин, псиломелан, пиролю- зит. Нерудные минералы — кварц, глинистое вещество, слюды, апа- тит, карбонаты. Размер зерен магнетита 0,01 до 0,2 мм, преобладает 0,01— 0,04 мм. Магнетит мартитизирован или частично замещен маггемитом (на 10—15%). Гематит находится в виде пластинчатых включений в маг- нетите или нерудных минералах. Гидроокислы железа покрывают тонкой пленкой нерудные минералы. Пирит, халькопирит, пирро- тин, борнит (их общее количество 1—2%) находятся в виде тонкой вкрапленности в магнетите. Нерудные минералы, как правило, не- четко обособлены от рудных и находятся в тесном срастании с ними. Средний химический состав руды: 42,5% Fe; 1,6% Мн; 0,72% Р; 0,05% S; 19,7% SiO2; 4,5% А12О3, 2,6% СаО; 0,78% MgO. Ориентиро- вочно запасы руды составляют около 300 млн. т. При обогащении руды методами сухой и мокрой магнитной сепарацией не получено удовлетворительных результатов: содержание железа в концентрате 52% при извлечении около 30%. При обжигмагнитной схеме получен концентрат крупностью 0,074 мм с содержанием 53,1% Fe, 0,5% Р, 14,1% SiO2, 0,8% Мп при извлечении 84,1% Fe. Механическими способами практически нельзя удалить фосфор из концентрата вследствие чрезвычайно тон- кой его вкрапленности в рудных минералах. Концентраты могут 10 Заказ 478 145
быть использованы только для томассовского и фосфористого литей- ного чугунов или в смеси с другими низкофосфористыми концентра- тами для получения передельного чугуна. Итматинское месторождение Расположено в северо-восточной части Селемджинского района. Руды магнетитовые, лимонито-магнетитовые, тонкозернистые, мас- сивные и полосчатые. Магнетит находится в виде тонкой вкрапленности (0,001—0,05 мм) и обособленных зерен (0,05—0,2 мм), преобладают тонкие зерна маг- нетита 0,005'—0,1 мм. При крупности 0,074 мм 50% магнетита нахо- дится в виде сростков с нерудными минералами, 15% в сростках с гидроокислами и 35% в свободном виде. Гидроокислы железа в основном присутствуют в виде тонких включений (0,002—0,08 мм) в нерудных минералах. Нерудные минералы: кварц, биотитоподобная слюда, апатит, гли- нистое вещество. В руде содержится 42% Fe, 0,02% S, 0,6% Р,. 2,5% Мп, 17% SiO2, 1,8% MgO, 2,3% CaO, 2,3% А12О3. Методом мокрой магнитной сепарации можно выделить концент- рат с содержанием 50,6% Fe, 0,6% Р, 1,2% Мп, при извлечении железа 41—71%. По обжигмагнитной схеме обогащения выделен концентрат с со- держанием 53% Fe, 0,6% Р, 15% SiO2 и 2,4% Мп при извлечении железа 80—86%. Галамское месторождение Расположено в юго-западной части Тугуро-Чумиканского района по левобережью реки Ирюнда, правого притока реки Галам. На место- рождении выделены магнетитовые и гетит-гидрогетит-магнетитовые руды массивной и брекчиевидной текстуры с равномерной или агре- гативной вкрапленностью рудных минералов. Основные железосо- держащие минералы — магнетит и гидроокислы железа, марганец- содержащие — пироксмангит, пиролюзит, фосфорсодержащие —ман- ганапатит и апатит. Магнетит наблюдается в виде тонкозернистых агрегатов и сплошных неразличимозернистых масс. В незначительном количестве в рудах отмечается прожилковый и сгустковый магнетит. Мощность его прожилков не превышает 2—2,5 мм. Зерна магнетита изометричны, реже четырехугольные, размером от 0,004 до 0,04 мм,. преобладающая вкрапленность 0,013—0,020 мм. Для магнетита характерно тонкозернистое строение и тесное взаимопрорастание с нерудными минералами. В магнетите в незна- чительном количестве присутствуют: CaO, MgO, А12О3, Мп, Р. На- личие в рудах гнезд нерудных минералов позволяет при крупном измельчении сбросить часть пустой породы в хвосты. Нерудные минералы представлены оливином, флогопитом, рого- вой обманкой, пироксмангитом, апатитом. Неизвлекаемого железа (связанного с нерудными минералами) — 9,5—10,8%. В руде содер- 146
жится 42—45% Fe, 6,9% Mn, 0,96% P, 0,02% S. Руда отличается низкой основностью (0,14) и незначительной влагоемкостью. Ориентировочно запасы руды около 500 млн. т. Руда труднообогатима вследствие тончайшей вкрапленности маг- нетита в нерудных минералах и тонкого пылеватого прорастания не- рудных минералов в магнетите. Полного раскрытия зерен магнетита не наблюдается даже при крупности 20 мк. Многостадиальным обога- щением с постепенным выделением хвостов в каждой стадии и много- кратной перечисткой магнитного продукта крупностью 20 мк был получен концентрат с содержанием 60,3 и 56,7% Fe при выходе его 58,5 и 30% и извлечении 77 и 55,4% Fe (соответственно-для магнети- товой и гетит-магнетитовой руды). Содержание фосфора и марганца во всех концентратах составляет соответственно 0,4—0,6% и 5,5— 3,5%. Химическое выщелачивание фосфора из железных концентра- тов снижает его содержание до 0,02—0,03%. Флотацией хвостов маг- нитной сепарации получен апатитовый концентрат с содержанием 26,6 и 24,5% Р2О6 при выходе 4,3 и 3,8% и извлечении 46,2 и 38,9%. Рекомендуется трехстадиальная схема магнитного обогащения, которая включает сухую магнитную сепарацию руды 25—0 мм и две стадии мокрой магнитной сепарации при крупностях 3—0 и 0,074— 0 мм. Эта схема позволяет получать концентрат с содержанием 55,4 и 50,9% Fe при выходе его 72,4 и 38,5% и извлечении 87,2 и 63,9%. Химический состав концентрата: 55% Fe, 1,1% СаО, 0,6% MgO, 10% SiO2, 1,2% А12О8, 0,43% Р, 0,025% S, 5,2% Мп. Вследствие вы- сокого содержания фосфора и марганца концентрат можно использо- вать в доменном производстве только в смеси с другими концентра- тами более чистыми по фосфору и марганцу. 10*
РАЗДЕЛ ВТОРОЙ СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ОБОГАЩЕНИЯ МАГНЕТИТОВЫХ РУД В СССР Глава III ОБОГАТИТЕЛЬНЫЕ ФАБРИКИ ЕВРОПЕЙСКОЙ ЧАСТИ СССР КРИВОРОЖСКИЙ И КРЕМЕНЧУГСКИЙ ЖЕЛЕЗОРУДНЫЕ РАЙОНЫ В Криворожском бассейне действуют пять горнообогатительных комбинатов: Южный, Ново-Криворожский, Центральный, Север- ный и Ингулецкий. В Кременчугском районе в 1970 г. введен в экс- плуатацию Днепровский горнообогатительный комбинат. На всех комбинатах обрабатываются магнетитовые кварциты. На Централь- ном ГОКе наряду с магнетитовыми кварцитами обогащаются окис- ленные руды после магнетизирующего обжига. Впервые в практике обработки магнетитовых руд на Криворож- ских комбинатах в широком масштабе освоена новая технология мно- гостадиального обогащения руды. Внедрение новой технологии по- зволило в короткий срок, без значительных затрат на реконструк- цию и практически без снижения производительности комбинатов резко повысить качество концентрата (в среднем на 3,5% железа} и получить большой экономический эффект в металлургическом пе- ределе. В 1970 г. на криворожских ГОКах произведено свыше 53,0 млн. т. концентрата со средним содержанием железа 64,8%. В результате увеличения выпуска богатых концентратов содер- жание железа в общесоюзной товарной руде возросло с 57,66% в 1966 г. до 58,8% в 1970 г. [52]. Повышение содержания железа в концентрате на 1% обеспечи- вает увеличение производительности доменной печи на 3,4—4,0%. и снижение себестоимости 1 тчугуна на 1,6% (по данным 3. Н. Нек- расова). За счет снижения себестоимости чугуна экономический эф- фект от внедрения многостадиальных схем в Кривбассе за период 1963—1969гг. составляет 325 млн. руб., ежегодный эффект (к плану- 1970 г.) равен 92,6 млн. руб. Себестоимость производства 1 т концен- трата на криворожских ГОКах ниже, чем в США, и равна 5,58 руб. против 8,7—9,2 долл. 148
§ 1. ЮЖНЫЙ ГОРНООБОГАТИТЕЛЬНЫЙ КОМБИНАТ Технология обработки руды на фабрике ЮГОК-1 Южный горнообогатительный комбинат (ЮГОК) введен в эксплу- атацию в 1955 г. и состоит из карьера, двух дробильно-обогатитель- ных фабрик, агломерационной фабрики и вспомогательных цехов. В 1967 г. построены четыре новые секции, которые соединили цеха обогащения фабрик № 1 и 2 в единый пролет, включающий 24 обога- тительных секции. Проектная производительность комбината по руде составляет 30,5 млн. т в год, а по концентрату — 14,556 млн. т в год с содержанием 65% железа при извлечении 79,3%. Дробиль- но-обогатительная фабрика"№ 1 состоит из трех корпусов дробления (крупного, среднего и мелкого) и цеха обогащения» • Технологическая схема обогатительной фабрики ЮГОК-1 приве- дена на рис. 9. Дробление руды осуществляется по трехстадиальной схеме. Перед III стадией дробления производится грохочение руды по классу 25 мм. Схема дробления позволяет сокращать крупность, руды от 1500 до 25—0 мм (8—9% класса +25 мм). Показатели дробления приведены в табл. 50. - Таблица 50 Показатели работы цикла дробления Стадия Тип оборудования • Произво- дитель- ность, т/ч Выпуск- ная щель, мм Круп- ность РУДЫ, , мм Коэффициент использования оборудования I . Дробилка ККД-1500 1762 180 350-0 0,88 II Дробилка КСД-2200 372 40 100-0 0,65 III Дробилка КМД-2200 317 6-8 25-0 0,65 Грохот ГР-173 150 17 25-0 0,65 Цех обогащения включает 10 обогатительных секций. Производи- тельность секции 159,4 т/ч по руде или 71 т/ч по концентрату. Измельчение руды производится в три стадии. Во всех стадиях работают шаровые мельницы с центральной разгрузкой в замкнутом цикле с классификаторами (I стадия) или гидроциклонами (II и III стадии). Во II и III стадиях классификация материала осуществля- ется перед подачей его в мельницы. Соотношение объемов мельниц в I, II иШ стадиях равно 2; 1; 1. Объем мельниц I стадии для каж- дой секции составляет 80 м3. Трехстадиальная схема измельчения позволяет получать конечную крупность измельчения 95—97% класса —0,074 мм [53] (табл. 51). Содержание твердого в разгрузках мельниц I, II, III стадий со- ставляет соответственно: 80—85, 71—76 и 71—76%. Плотность сли- вов классификатора и гидроциклонов II и III стадии регулируется соответственно в пределах 53—62, 20—25 и 8—12% твердого. 14»
Исходная рува. 1а(.=35,7 _______*-() Измельчение I У/=185,0 \Fe=37,5 Классификация I /=85,0 /=100,о\ ^лиВ 65% класса-0,079мм ' FB--39X Fe=35,7 f Магнитная сепарация! Магнитная сепарация /=чо,6 Fe=20,5 1/=5,3 "Fe--19,7 /=59,1 Ре = 48,7 \/=95,9-,Fe=20,4 Перечистка хвостов, '/=10,0 ' -------,----Fe = V,6 --------------------------Чч f /= 64,1;Fe = 98,2 Размагничивание \/=259,5-,Fe = 52,2 ____________________Классификация И_________ „ | /=200,0 Измельчение Л. Fe =52,б Магнитная сепарация!! /= 9,6 бе=12,8 /=35,9 Fe--13, ч Хвосты . Слив 67/ | класса-0,079мм Обесшламливание у-»с 6=55,91----- ------“I _ Fe=53,5*------, \Le- 11 | Хвосты Магнитная сепарацияШ 6=98,9[Fe=59,5 /=7,5\Fe = 19,9t Хвосты 6=1,3 >'Fe=15,4 /=195,9 ,Fe=53,9 Магнитная сепарация Хвосты -------\/--47,r,Fe--6O,7 Размагничивание У =196,9; Fe = 62,0 Классификация Ж п„..я пчу /--51,9; Fe = 61,7 | класса - 0,079мм . Обесииламливание . .. \^io,5 ИзмельчениеГ~) Магнитная сепарация Магнитная сепарац 12 6=199,2 'X.no - у-о •----'Fe = 6Z,5 /=0,8 | ш Fe=9,5 [ Fe=/9,0 Магнитная сепарация ^6= 97,6; Fe=69,5 Магнитная сепарации \/=9б,6 ?’L 7 iFe=59,9 jFe=38,7__ 'f=z 1,. Хвосты fe = 30,8 ' Хвосты 6=0,7 Fe-31,6 \ 6= 96,6 №=59,9 Фильтрация /=3,9jFe=3Z,7 - - 'Uth „ „ —1 —— /-2,7 \Fe=20,8 Хвосты /=57,1 Fe=13,7 Концентрат Общие хвосты Рис. 9. Технологическая схема обогатительной фабрики ЮГОК-1 150
Таблица 51 Показатели работы цикла измельчения g S к ftKo JC S * *И® sg I Тип оборудования Й О §= Sg Й s со - S Л ° о Ни Диаметр насадок гидро- циклонов, мм сливная песковая I 52-55 II 78—80 III 95-97 Шаровая мельница 3,6x4,0 м Односпиральный классификатор 2,2X8,2 м Шаровая мельница 3,6x4,0 м Гидроциклон диаметром 500 м Шаровая мельница 3,6X4,0 м Гидроциклон диаметром 350 мм 80 50 47 40 32 80-130 0,9 300 — - - 57 0,4 310 20 110 60 70-75 40-45 Давление на входе в гидроциклоны 1,5—2,0 ат. Скорость враще- ния шаровых мельниц во всех стадиях равна 18 об)мин. В мельницы I, II, III стадии догружаются шары диаметром соответственно 120, 60 и 50 мм. Шаровая нагрузка составляет 75 т для каждой мельницы. Обогащение руды; производится в четыре стадии. Обогащению подвергаются готовые продукты измельчения и разгрузка шаровых мельниц II стадии. В схеме обогащения широко применяются перечистки магнитного продукта. Перечистка магнитного продукта, выделенного из раз- грузки шаровых мельниц, осуществляется за счет неоднократной его циркуляции. В III и IV, стадиях перед магнитной сепарацией произ- водится сгущение и обесшламливание сливов гироциклонов. Отделение обогащения оснащено магнитными сепараторами с пря- моточными (I стадия), противоточными (II стадия) и полупротивоточ- ными ваннами (III и IV стадии). В I стадии при прямоточном режиме сепарации производится перечистка хвостов. В IV стадии при обогащении тонкого богатого материала хвосты выделяются лишь в первом приеме сепарации, во втором и третьем приемах выделяется незначительное количество промпродукта (1,2%) с содержанием 21—34% железа, который направляется в процесс обогащения или в хвосты. Показатели работы цикла обогащения приведены в табл. 52. Четырехстадиальная схема обогащения обеспечивает получение концентрата с содержанием 65% железа при извлечении общего и магнитного железа 77,3 и 92,4%. Фильтрация концентрата производится на дисковых вакуум- фильтрах. Скорость вращения дисков равна 0,4 об!мин, содержание 151
Таблица 52 Показатели работы цикла обогащения Стадия и крупность материала, % класса —.0,074 л«и Тип машины ' Произво- дитель- ность, т/ч Содержа- ние твердого в питании, % ВЫХОД хвостов, % Прирост железа, % I' 55—60 Трехбарабанный магнитный сепаратор 167А-СЭ 40 40-47 36 12,5 II 38-45 Однобарабанный магнитный сепаратор 26-СБ 44 50-55 5 3 III 80—87 Двухбарабанный магнитный сепаратор 167А-ПП-СЭ Магнитный дешламатор, диа- метр 5 м 12 50 28—вг 20-25 12 9,8 IV 95-97 Трехбарабанный магнитный сепаратор 167А-ПП-СЭ Магнитный дешламатор, диа- метр 5 Л1 Ю 45 25 . 8-12 3,5 3,2 твердого в питании 50—60%, вакуум на фильтре 0,7 ат. Содержание влаги в кеке не превышает 10% при удельной производительности -фильтра, равной 0,6 т/м2-ч. Технология обработки руды на фабрике ЮГОК-11 Дробильно-обогатительная фабрика № 2 состоит из двух корпу- сов дробления и цеха обогащения. Дробление руды осуществляется по четырехстадиальной схеме. Перед последней стадией производится грохочение руды по классу .25 мм. Схема дробления позволяет сокращать крупность руды от 1500 до 25 мм (6% класса 4-25 мм). Производительность дробилок, крупность руды и коэффициент использования оборудования цикла .дробления приведены в табл. 53. Таблица 53 Показатели работы цикла дробления Стадия Тип оборудования Производи- тельность, т/ч Выпускная щель, мм Круп- ность РУДЫ, мм Коэффициент использова- ния оборудования I Дробилка ККД-1500 1650 180 350-0 0,66 II Дробилка КРД-900 825 100 150-0 0,88 III . Дробилка КСД-2200 337 30 80—0 0,73 IV Дробилка КМД-2200 314 6-8 25-0 0,73 Грохот ГР-173 314 15 0,73 Цех обогащения включает 14 секций. Обогатительные секции работают по разным технологическим схемам. 452
Технология обработки руды на секциях 1 — 8 фабрики ЮГОК-П Производительность секции 143 т/ч по руде или 65 т/ч по концент- рату. Технологическая схема обогатительной фабрики ЮГОК-П (секции 1—8) приведена на рис. 10. Измельчение руды производится в три стадии. Схема измельче- ния обеспечивает конечную крупность помола 92% класса —0,074 мм или 80% класса —0,05 мм. В первой стадии руда измельчается в стержневых мельницах. Слив мельницы разгружается через бутару с отверстиями 20 мм. Верхний продукт бутары самотеком поступает в шаровые мельницы, а нижний продукт направляется на магнит- ные сепараторы. Мельницы загружаются стержнями диаметром ПО мм в количестве 65—70 т. Скорость вращения стержневой мель- ницы 14,6 об/мин. Во II и III стадиях работают шаровые мельницы с центральной разгрузкой в замкнутом цикле с гидроциклонами. В III стадии промпродукт перед подачей в мельницы подвергается классифи- кации, так как в нем содержится значительное количество класса —0,074 мм. Во II стадии шромпродукт поступает непосредственно в шаровые мельницы. Соотношение объемов мельниц в I, II и III стадиях равно 1; 1,25; 1,25. Объем мельницы I стадии для каждой секции составляет 32 л3. Содержание твердого в разгрузках мельниц I, II и III стадии поддер- живается в пределах 80—83, 75—80, 65—70%. Плотность сливов гидроциклонов II и III стадии находится в пределах 20—25 и 10— 17%. Давление на входе в гидроциклоны II и III стадии равно 2,0— 2,5 и 1,5—2,0 ат. Скорость вращения шаровых мельниц 18 об/мин. В мельницы II и III стадии догружаются шары диаметром 100 и 50 мм. Шаровая нагрузка составляет 70 т для каждой мельницы. Обогащение руды производится в пять стадий. Обогащению под- вергаются готовые продукты измельчения и разгрузки шаровых мель- ниц II и III стадии. Отделение обогащения оснащено магнитными се- параторами с противоточными (I стадия) и полупротивоточными ваннами (II, III, IV и V стадии). Приполупротивоточномрежиме сепа- рации во II и IV стадии осуществляется перечистка хвостов. В схеме применяется обесшламливание материала перед магнитной сепара- цией и фильтрацией. Схема обогащения обеспечивает получение концентрата с содер- жанием 63,72% железа при извлечении общего и магнитного железа 79,12 и 93%. Фильтрация концентрата производится на дисковых вакуум-фильтрах. Скорость вращения дисков 0,36 об/мин. Содержа- ние твердого в питании фильтров 60—65%, вакуум на фильтре 0,7 ат. Содержание влаги в кеке не превышает 10% при удельной про- изводительности фильтра, равной 0,6 т/м^-ч. 153
г Руда Дробление I ДроблениеП ДраблениеШ Гр о!очение Дробление IX /3=35,7ИзмельчениеI Магнитная'сепарацияI Измельчение ^1L Магнитная сепарация I X-26 8 /=173,9 }/3 = 2^5. ,р = 9б 1 Перечистка я В остов ~ 8=188,9) fl = 96,0 't'-W'fi'-1#’5 Размагничивание /=12,3 /3=13,1 Кл ассиа/икаиия /-65,7 ) /3 = 97,1 /=122,7 , пе ifi--97,1 у в = 95 9 /-69.5 ибесисламлиВание м.. ? ™ ’ 0=97,8) \n.-h\ Магнитная сел ар ария Ш ? '\Р-п,о -X\/= 59,31ft--50,8 d '^в Размагничивание \2——-Д----------- 7-2995Г~ССиСри~^Я Р--57,9(К ИзмельчениеШ -------- V f _ Магнитная сепарацияОбесшламливание \/--Z19,5 \fl = 99,2 \/'-52,0-,/3=58,7 /=2,9\f3=8,Z —\fl-58,9 pepE4U(;mKCL xg0CTn0e Магнитная сепарацияУ —*- >——1 /--3,9) ,/3=6i,7/3 = 16,9х- — = 17, Z <=58,3 /=0,9 ft =21,2 /=7.8 /3=12,8 Магнитная сепарация ? J fl -- 62,3 , Магнитная сепарация . „ 3-0,31-------:---~—<7-^-.-----1 /=4.74 /3=39,9) 1----------) fl=62,65 J Обесш.ламли Вание /--98,3\fl=6Z,7 Филь тпра ция /=1,0 fl ^60,9 /--z,z /3 = 62,7 /=0,1 0=8.91 „ 1 • у^= 79,21 20,79^ Концентрат XВасты Рис. 10. Технологическая схема обогатительной фабрики ЮГОК-Ц (секции 1—8)
Технология обработки руды на секциях 9 — 10 фабрики ЮГОК-П Производительность секции 165 т1ч по руде или 71 m/ч по концен- трату. Технологическая схема обогатительной фабрики ЮГОК-П (секции 9—10) приведена на рис. 11. Измельчение руды производится в четыре стадии. Схема измель- чения обеспечивает конечную крупность помола 95—98% класса —0,074 мм. Соотношение объемов мельниц в I, II, III и IV стадиях равно 1; 1,25; 1,25; 1,25. Объем мельницы I стадии для каждой сек- ции равен 32 м3. В I стадии руда измельчается в стержневой мельнице. Слив мель- ницы поступает в классификатор, пески которого измельчаются в ша- ровой мельнице с центральной разгрузкой (II стадия измельчения), работающей в замкнутом цикле с классификатором. Слив классифи- катора является готовым продуктом измельчения I и II стадии и по- ступает на магнитную сепарацию. В стержневой мельнице руда крупностью 25—0 мм измельчается до 12—0 мм. Скорость вращения стержневой мельницы 14,6 об/мин. Мельница загружается стержнями диаметром 110 мм в количестве 70 т. Содержание твердого в разгрузке стержневой мельницы 83— 86%. Содержание твердого в сливах шаровой мельницы и классифи- катора достигает соответственно 82—84 и 60%. В III и IV стадиях работают шаровые мельницы с центральной разгрузкой в замкнутом цикле с гидроциклонами. Классификация материала осуществляется перед подачей его в мельницы. Содержа- ние твердого в разгрузках мельниц III и IV стадий регулируется в пределах 75—80 и 65—70%. Плотность сливов гидроциклонов III и IV стадий составляет соответственно 20—25 и 10—12%. Давле- ние на входе в гидроциклоны составляет 1,0—2,0 ат. Скорость вра- щения шаровых мельниц во всех стадиях 18 об!мин. В мельницы II, III и IV стадии догружаются шары диаметром соответственно 100, 60 и 50 мм. Шаровая нагрузка составляет 70 т для каждой мельницы. Обогащение руды производится в пять стадий. Обогащению под- вергаются готовые продукты измельчения и разгрузки шаровых мель- ниц III и IV стадии. Во всех стадиях работают магнитные сепара- торы с прямоточными ваннами и осуществляется перечистка хвостов. Схема обогащения секций 9—10 наиболее развита по сравнению со схемами других секций. Схема включает девять приемов по выде- лению и перечистке магнитного продукта на сепараторах и четыре приема обесшламливания материала в магнитных дешламато- рах. Схема обогащения обеспечивает получение концентрата с содер- жанием 65—65,5% железа при извлечении общего и магнитного же- леза 79,3 и 92,4%. 155
Исходная руда /=юо,о\ fl-35,7 Измельчение! Классификация Магнитная сепарация! ]fl=13,2 P~K,Z Перечистка хвостов ST------ --------1 /=27,0 " 11,0 ____П /=63.5 „Т Размагничивание Классификация К=59,5 Обесшламливание у., Й fl-53,2f—----------------- _ Магнитная сепарацияШ » j. у , 7/=50,8^/3=60,2 ~ Магнитная сеиара.и,и.я1£ Магнитная сепарации ~ffep~~c2a /=48,8^/3=61,5 хвостов Ммнитная сепарация Измельчение\ /-2,0 /3=28,0 /=8,7 fl-12 fl /=12,6 fl = 10,9 /=48,5 fl = 61,7 'Fe=23,0 f/= 11,0 ;Fe =15,5 Перечистка хвостов 'fl = °43,0 "/3=12,0 л\ Ойесшламливание #- Раз магни чивание у. i7>s Классификация & ~ 1 (^Измельчение ТУ Магнитная сепарация IV /=48,7 /3 = 63,3 Пбесшламливание I t >3 = /VL. Магнитная сепарация У 1/=1,2 /3=40,3 /=46,9^/3=64,5 ~ Магнитная сепарация Перечистка хвостов 'S,S Магнитная сепарация • иоеаиламлибанае /=45,3^fl=65fl y=0^fl=15,8 Фильтрация fl=6^,5 /=0,5 "fl-65,5 Концентрат /=0,8 ,fi--47,6 Перечистка хвостов р/=1,2 №. Jfl=62,0 ^3 Квасты общие /=55.2 Fe=14fl Рис. 11,. Технологическая схема обогатительной фабрики ЮГОК-П (сек- ции 9—10)
Обезвоживание концентрата производится на дисковых вакуум- фильтрах при содержании твердого в питании 60—65% и вакууме на фильтре 0,7 ат. Удельная производительность фильтра равна 0,6 т/м2ч, а содержание влаги в кеке не превышает 10%. Руда. Измельчение I Классификация V Магнитная сепарация --- | Магнитная сепарация Размагничивание Классификация (^) Измельчение И Магнитная сепарация ОбесиСламливание 'f ~ t Магнитная сепарация Магнитная сепарация Размагничивание Классификация (^) Измельчение Ш Магнитная сепарация U ---------------------- Обесшламливание * Магнитная сепарация Магнитная сепарация ( Магнитная сепарация С г цш,ени~ё~ ' ' I--------------- I______ Фильтрация f I--------------------- Концентрат Мосты Рис. 12. Технологическая схема обогатительной фабрики ЮГОК-П (секции 11—14) Технология обработки руды на новых секциях 11 — 14 фабрики ЮГОК-П Производительность секции по руде 217 т]ч или 94 m/ч по кон- центрату. Технологическая схема обогатительной фабрики ЮГОК-П (секции 11—14) приведена на рис. 12. На секциях установлены 157
Таблица 54 Показатели работы цикла измельчения фабрики ЮГОК-П Секции Стадия, крупность измельчения, % класса —0,074 мм Тип оборудования 1 Производитель- ность, т/ч Удельная произво- дительность, т/мач класса —0,074 мм Циркуляционная нагрузка, % Эффективность классификации, % Диаметр насадок гидро- циклона, лш сливная песковая 1-8 9-10 11-14 I 18-25 II 55-60 III 90-91 I 20—22 II 55-58 III 80 IV 95-98 I 55-60 II 80-82 III 95—98 Стержневая мельница 3,2x4,5 м Шаровая мельница 3,6X4,65 да Гидроциклон диаметром 500 дада Шаровая мельница 3,6X4,65 да Гидроциклон диаметром 350 дада Стержневая мельница 3,2X4,5 да Шаровая мельница 3,6X4 да Двухспиральный клас- сификатор 0 2,4Х Х12,5 да Шаровая мельница 3,6x4 да Гидроциклон диаметром 350 дада Шаровая мельница 3,6X4,0 да Гидроциклон диаметром 350 дада Шаровая , мельница 3,6x5,5 да Односпиральный клас- сификатор диаметром 2,4 да Шаровая мельница 3,6X5,5 да Гидроциклон диаметром 500 дада Шаровая мельница 3,6x5,5 да Гидроциклон диаметром 350 дада 143 НО 85 165 165 165 120 65 77 35 109 218 70 40 55 20 0,7 1,2 0,69 1,23 1,4 1,2 0,5 1,1 0,7 0,4 200 400 140—200 350 250 100 220 230. 45 40 50 45 45 110 60-70 70 43-45 75 40-50 70 40-45 НО 60 70 40 158
Таблица 55 Показатели работы цикла обогащения фабрики ЮГОК-П Секции Стадия, крупность материала, % класса 1 —0,074 мм Тип машины Производи- тельность, т/ч Содержание твердого в питании, % Выход хвостов, % Прирост железа, % 1-8 I 20-25 Однобарабанный магнитный сепаратор 209-П-СЭ 140 50-55 15-20 6,0 II 35-40 Двухбарабанный магнитный сепаратор 167А-ПП-СЭ 70-80 50-55 12,3. 6,6 III 55-60 Однобарабанный магнитный сепаратор 26-СБ Магнитный дешламатор диа- метром 5 да 20 100 40 20-25 6,5 7,7 IV 60-65 Двухбарабанный магнитный сепаратор 167А-ПП-СЭ 56-60 45-50 7,7 5,2 V 92 Трехбарабанный магнитный сепаратор 167А-ПП-СЭ Магнитный дешламатор диа- метром 5 да 10-11 40-60 30-35 10—17 3,5 1,0 *9—10 I 55—60 Двухбарабанный магнитный сепаратор 167А-СЭ 45 40-45 29 9,0 II 55 Двухбарабанный магнитный сепаратор 167А-СЭ 66 50—66 10,5 7,0 III Четырехбарабанный магнит- ный сепаратор 167А-СЭ Магнитный дешламатор диа- метром 5 м 18 45-80 25 20-40 12 10 IV Двухбарабапный магнитный сепаратор 167А-СЭ 48 40 1,5 1,0 V Четырехбарабапный магнит- ный сепаратор 167А-СЭ ''Магнитный дешламатор диа- метром 5 м И 40 20 30 1,7 1,7 11—14 I Двухбарабапный магнитный сепаратор ПБМ-4П 110 55 30,0 10,0 II Однобарабатшый магнитный сепаратор ПБМ-4П 120 55 9,0 5,0 III Двухбарабапный магнитный сепаратор ПБМ-41Ш Магнитный дешламатор диа- метром 5 м 50 47 30 12,0 9,0 IV Однобарабанный магнитный сепаратор ПБМ-4ПП 60 50 2,0 1,0 V Трехбарабанный магнитный сепаратор ПБМ-4ПП Магнитный дешламатор диа- метром 5 м 26 35-45 30 3,0 4,0 159
магнитные сепараторы ПБМ-4 размером 800 X 2500 мм и шаровые мельницы размером 3,6 X 5,5 м с центральной разгрузкой. Измельчение руды производится в три стадии. Во всех стадиях работают шаровые мельницы с центральной разгрузкой в замкнутом цикле с классификаторами (I стадия) и гидроциклонами (II и III стадии). Соотношение объемов мельниц в I, II и III стадиях равно 2; 1; 1. Объем мельниц I стадии для каждой секции равен 100 м3. В мельницы I, II и III стадии догружаются шары диаметром соответ- ственно 100—125, 60 и 50 мм. Обогащение руды производится в пять стадий. Обогащению под- вергаются готовые продукты измельчения и разгрузки шаровых мель- ниц II и III стадии. В каждой стадии производятся перечистки маг- нитного продукта. Отделение обогащения оснащено магнитными се- параторами с противоточными (I и II стадии) и полупротивоточными ваннами (III, IV и V стадии). Концентрат обезвоживается до содержания влаги 10% на диско- вых фильтрах. Удельная производительность фильтра 0,6 т/м-2ч. Показатели работы фабрики ЮГОК-П приведены в табл. 54 и 55. Опыт совершенствования техники и технологии На рудах ЮГОКа впервые была доказана целесообразность ста- диального обогащения с применением многократной перечистки маг- нитного продукта для экономичного получения высококачественного концентрата. Обогатительные фабрики № 1 и № 2 одними из первых в Крив- бассе были переведены на работу по новой многостадиальной техно- логии обогащения руды, что позволило повысить качество концен- трата на 3% без снижения производительности. Проектная схема фабрики. № 1 состояла из двух стадий измель- чения и трех стадий обогащения, включающих пять приемов по вы- делению и перечистке магнитного продукта, и обеспечивала получе- ние концентрата с содержанием 62% железа при конечной тонине помола 90—93% класса —0,074 мм. По многостадиальной схеме в основном на этом же оборудовании и площадях количество стадий измельчения увеличено до трех, а стадий обогащения до четырех, в результате чего.число приемов по выделению и перечистке магнит- ного продукта возросло до 10. За счет многостадиального сброса хвостов, более эффективного использования объемов мельниц повышена конечная тонина помола до 95—98% класса —0,074 мм и увеличено содержание железа в концентрате до 65% [53, 54, 55]. Проектная схема секций 9—10 фабрики № 2 состояла из трех стадий измельчения и трех стадий обогащения, включающих шесть приемов по выделению и перечистке магнитного продукта, и обеспе- чивала получение концентрата с содержанием 62% железа при конеч- ной тонине помола 92% класса —0,074 мм. По многостадиальной схе- 160
ме на этом же оборудовании и площадях количество стадий измель- чения увеличено до четырех, а стадий обогащения до пяти, числсг приемов по выделению и перечистке магнитного продукта возросло до 11. При этом увеличилась удельная производительность мель- ниц, повысилась конечная тонина помола до 95—98% класса —0,074 мм и возросло качество концентрата до 65% железа без снижения производительности. Проектная схема секций 1—8 фабрики № 2 состояла из двух ста- дий измельчения и трех стадий обогащения, включающих семь прие- мов по выделению и перечистке магнитного продукта, и обеспечивала получение концентрата с содержанием 61 % железа при конечной тонине помола 88% класса —0,074 мм. По многостадиальной схеме количество стадий измельчения уве- личено до трех, а стадий обогащения до пяти, а число операций по выделению и перечистке магнитного продукта возросло до 10. При этом увеличилась удельная производительность шаровых мельниц по классу —0,074 мм, повысилась конечная тонина помола до 92— 95% класса —0,074 мм и возросло качество концентрата до 63,8% железа без снижения производительности. На этих секциях дальней- шее увеличение качества концентрата сдерживается недостаточным фронтом измельчения [56, 57]. Себестоимость концентрата, получаемого по многостадиальным схемам, увеличилась незначительно и с избытком окупается в метал- лургическом переделе. При повышении качества концентрата на 1,5% железа себестоимость его возросла на 14 коп. В условиях ме- таллургических заводов Украины повышение содержания железа в шихте на 1 % снижает стоимость 1 т чугуна на 0,3—0,5 руб. [58]. Производится замена устаревшего и модернизация действующего оборудования. Так, на фабрике № 1 полностью заменено устаревшее оборудование: ленточные магнитные сепараторы 148-СЭ и 128-СЭ, шаровые мельницы 3,2 X 3,1 м, двухспиральные классификаторы диаметром 2 м, гидравлические конуса диаметром 2,4 м, электромаг- нитные конуса диаметром 1,6 м, барабанные вакуум-фильтры, насосы 6П-7 [59]. На фабрике № 2 барабаны шаровых мельниц Ц и III стадии (3,6 X 4,0 м) удлинены на 0,65 м, а стержневые мельницы (3,2 X 4,5 м) заменены на мельницы большего размера 3,6 X 4,0 м. В разгрузке стержневой мельницы, увеличенного размера, сокращается выход крупных классов. На фабриках № 1 и № 2 все шаровые мельницы с решеткой переделаны на центральную разгрузку, при этом Г-об- разную бронь устанавливают на 200 мм выше периметра горловины, что позволяет сохранить прежнюю шаровую нагрузку. Механиче- ское обслуживание мельниц с центральной разгрузкой улуч- шается. На фабрике № 2 в первом приеме V стадии обогащения прямоточ- ные ванны сепараторов 167-СЭ заменены полупротивоточными, что позволило увеличить извлечение магнетита в концентрат. Во II и IV 11 Заказ 478 161
стадиях произведена замена сепараторов 167А-СЭ на противоточ- ные сепараторы ПВМ-4П. Усовершенствована конструкция ванны противоточных сепарато- ров 26-СБ, что позволило применить их для сепарации крупного материала (разгрузки стержневых мельниц). Хвостовая щель ванны увеличена до 40 мм, зазор между барабаном и днищем ванны увели- чен до 50 мм, в питающий короб подведена вода, способствующая транспортировке крупного материала. Загрузочные патрубки сепа- ратора подвержены износу, поэтому их изготовляют съемными, что облегчает замену патрубков. Для исключения попадания пульпы в барабан сепаратора 26-СБ на торцевые крышки барабана наклеи- вается защитная резина. Использование гцдроциклонов диаметром 350 мм вместо гидроциклонов диаметром 750 мм позволило отказать- ся от контрольной классификации [60]. Для классификации мате- риала применены гидроциклоны Уфимского завода, отличающиеся качественным изготовлением И хорошими показателями классифи- кации. Усовершенствована разгрузка дробленой руды. Руды из бункера разгружаются самотеком через телескопическую трубу и подаются в’мельницы ленточными конвейерами с двигателями постоянного тока. При помощи телескопической трубы, изменяя высоту слоя материала на ленте, производится грубая регулировка нагрузки на мельницы. Корректировка количества руды, подаваемой в мельницы, осуществ- ляется изменением скорости движения конвейерной ленты. При участии работников комбината разработана и применяется на всех обогатительных фабриках капроновая фильтровальная ткань, которая в четыре раза износоустойчивее, чем хлопчатобумаж- ная [61]. Конструкция сектора дисковых фильтров модернизирована: уда- лена внутренняя металлическая решетка жесткости, жесткость на- ружных плоскостей сохранена посредством изменения формы секто- ра. На фильтрах, оснащенных новыми секторами, вакуум лучше рас- пределяется по периферии диска, что позволило увеличить разряже- ние по краям сектора и получить равномерное содержание влаги в кеке по всей поверхности сектора. Вес сектора значительно умень- шился, сократился расход металла на его изготовление и улучши- лись условия замены секторов. / На комбинате имеется цех, выпускающий каменное литье, и цех механизированной наплавки, в котором восстанавливаются изношен- ные детали, корундируются рабочие поверхности насосов. Желоба и быстроизнашивающиеся детали машин футеруются каменным ли- тьем. Зумпфы, изготовленные из листового железа, заменены бетон- ными. В цехах дробления успешно работают металлоискатели кон- струкции ЮГОКа, производится дистанционный запуск оборудо- вания. 162
§ 2. НОВО-КРИВОРОЖСКИЙ ГОРНООБОГАТИТЕЛЬНЫЙ КОМБИНАТ Технология обработки руды Ново-Криворожский горнообогатительный комбинат (НКГОК) введен в эксплуатацию в конце 1959 г. и состоит из карьера, дробиль- но-обогатительной, агломерационной фабрик и вспомогательных объ- ектов. В 1965 г. на обогатительной фабрике введена в действие промыш- ленная секция с бесшаровым измельчением руды, а в 1966 г. вступили в строй две обогатительные секции 7—8, оснащенные новым, высо- копроизводительным оборудованием. Дробление руды на фабрике осуществляется в четыре стадии. Соотношение дробилок в III и IV стадии 1 : 2. Перед последней стадией дробления производится гро- хочение руды по классу 25 мм. Схема дробления позволяет сокра- щать крупность руды с 1500 до 25—0 мм (7% класса + 25 мм). По- казатели работы цикла дробления приведены в табл. 56. Таблица 56 Показатели работы цикла дробления Стадия Тип оборудования Произво- дитель- ность, т/ч Выпуск- ная щель, мм Круп- ность руды, мм Коэффициент использова- ния обору- дования I Дробилка ККД-1500 2500 180 350-0 0,8 II » КРД-900 1115 100 150-0 0,8 III » КСД-2200 480 30 100-0 0,8 IV » КМД-2200 270 5 25-0 0,8 Грохот 173-ГР 240 32 X 32 — — Обогатительная фабрика состоит из 9 секций, из них одна секция является опытной с бесшаровым измельчением руды. Секции 1—6 и секции 7—8 работают по одинаковым схемам обогащения. Технология обогащения руды на секциях 1 — 6 Секции работают по схеме, включающей четыре стадии измель- чения и три стадии обогащения (рис. 13). На [секциях 5—6 установ- лены магнитные сепараторы на сливах шаровых мельниц III и IV стадии. Производительность секции 219 т/ч по руде, 79,5 т!ч по концентрату. Схема измельчения обеспечивает конечную крупность помола до 92—95% класса —0,074 мм. Соотношение объемов мельниц в I, II, Ш и IV стадиях равно 1; 1,13; 1,25; 1,25. Объем мельницы I стадии для каждой секции 40 м3. Цикл измельчения I и II стадии аналогичен секции 9—10 фабрики ЮГОК-П. В этом цикле работает комплекс оборудования: стержне- вая мельница — классификатор — шаровая мельница. Слив класси- фикатора — готовый продукт измельчения I и II стадии — посту- 11* 163
Руда. j Дробление! ДроблениеД ДроблениеШ Грохочение Дробление ПК -------т-----J Г) Измельчение I Классификация Измельчение Л 6=50,6 Магнитная сепарация I у’77 7 Jft,7 ч Магнитная сепарация ft = 16,2 ’ 6-60,8 \----- \6=2О-------\6Z3,6 и---------- РазмагничиВание #--100 ft--32,2 6=зг,7 Классификация Измельчение Ш ' 1=2,0 ft = 16,6 • X-.U70 Обесшламлибание Р--51Л-------------------*' V ______________/3=12,0 тР-мп Магнитная сепарацией 6=8,0 fl=15,7 ft =58,5^ 6=37,6 Магнитная сепарация . Р=60,Ц-------——— X 6=36,9Магнитная сепарация . I3--6QM ---------~“-*—\6=0,7 Размагничивание ; * - Классификация 6=i;o- fl--18,1 ______ 6=60,8 Измельчение ПК р=оо,5 П ере чистка хЙостоВ -------------- ffi=55,6 1 6-',-0,^бесш-памлиВание . fiz61,0^T. - ’ ;-^г Р=Р1,Ч\ 6=386 Ма-гнитная сепарация 1.3=и,Ч . 1ft=60,2 6=38 о Магнитная сепарация Ж 1Д> ОР ал ьт р ация 6=2,8 6=06 'ft'-62,5 < ft = 63,5 6=35,0 ft=65,2 6 = 70,9 ' 6=0,5 ft-15,7 Концентрат 6=65,0 ft =16,6 €=23,1 ' ХВосты Рис. 13. Технологическая схема обогатительной' фабрики Ново-Криво- рожского ГОКа (секции 1—6) 164
пает на магнитную сепарацию. Скорость вращения стержневой мель- ницы 14 об!мин, на одной секции скорость вращения мельницы уве- личена до 18 об!мин. Мельница загружается стержнями диаметром 100 мм в количестве 62 т. Содержание твердого в разгрузке стерж- невой мельницы 80—85%. Содержание твердого в сливах шаровой мельницы и классификатора 85 и 60 %. В III и IV стадиях измельчения работают шаровые мельницы с центральной разгрузкой в замкнутом цикле с гидроциклонами. Со- держание твердого в разгрузках мельниц III и IV стадии регулирует- ся в пределах 65—70%. Плотность сливов гидроциклонов III и IV стадий составляет 20—24 и 15—20%. В мельницы II, III и IV стадии догружаются шары диаметром соответственно 80, 60 и 60 мм. Шаро- вая нагрузка составляет 70 т для каждой мельницы. Обогащение ру- ды производится в три стадии. Обогащению подвергаются готовые продукты измельчения. В каждой стадии обогащения применяются одна или две перечистки магнитного продукта и производится обес- шламливание материала перед магнитной сепарацией II и III стадии. На секциях 5 и 6 можно осуществлять магнитную сепарацию разгру- зок шаровых мельниц III и IV стадии и, следовательно, работать по пятистадийной схеме обогащения. Из разгрузки шаровых мельниц III стадии выделяется 8% хвостов, а из'разгрузки мельницы IV ста- дии — 1% хвостов. Магнитная сепарация разгрузки мельниц IV стадии не применяется из-за низкой эффективности работы сепара- торов. Отделение обогащения оснащено магнитными сепараторами с прямоточными (I стадия) и полупротивоточными (II и III стадии) ваннами. Схема обогащения обеспечивает получение концентрата с содержанием 65,2% железа при извлечении общего и магнитного железа 69,4 и 95%. Концентрат обезвоживается до содержания влаги 10% на диско- вых фильтрах. Содержание твердого в питании вакуум-фильтра 45— 55%, вакуум на фильтре равен 0,5 ат, удельная производительность фильтра — 0,6 т]м2ч. Удельный расход воздуха равен 0,9— 1,0 мя[м2ч. Технология обогащения на секциях 7 — 8 Секции 7—8 работают по схеме, включающей четыре стадии из- мельчения и три стадии обогащения. Технологическая схема обога- тительной фабрики НКГОК (секции 7—8) приведена на рис. 14. Производительность секции 224 т/ч по руде, по концентрату — 81,5 т!ч. Узел измельчения I и II стадии является аналогичным сек- циям 1—6. В III и IV стадиях работают шаровые мельницы 3,6 X X 5,5 м с центральной разгрузкой в замкнутом цикле с гидроцикло- нами. Показатели работы цикла измельчения и цикла обогащения приведены в табл. 57 и 58. Обогащению подвергаются готовые продукты измельчения. В каж- дой стадии производятся перечистки магнитного продукта. В схеме применяется обесшламливание материала перед магнитной сепара- цией и фильтрацией. На секциях установлены магнитные се- 165
параторы ПБМ-4 размером 800 X 2500 мм с противоточными (I ста- дия) и полупротивоточными ваннами (II и III стадии). Концентрат обезвоживается до содержания влаги 10% на дисковых вакуум-филь- трах. РуЙа А Измельчение I Классификация Измельче- Магнитная сепарация ниеЛ Магнитная сепарация Размагничивание К л ас сиср икация Измельчение I Обесшламливание Магнитная сепарация Магнитная сепарация 1 Размагничивание Классификация А Измельчение!* мл икание J Магнитная сепарация^ Магнитная сепарация Магнитная сепарация Обесшламливание €--------------- “ 1 Фильтрация Хвосты Концентрат Рис. 14. Технологическая схема обогатительной фабрики Ново-Криворожского ГОКа (секции 7—8) Опыт совершенствования техники и технологии В результате совершенствования технологии и модернизации обо- рудования качество концентрата по сравнению с 1962 г. возросло от 60 до 65% железа без снижения мощности комбината [62]. 166
Таблица 57 Показатели' работы цикла измельчения Секции | Стадия и крупность измельчения, % класса —0,074 jwjb 1 Оборудование Производитель- ность, т/ч Удельная произво- дительность, т/мач класса —0,074 мм [ 1 Циркуляционная нагрузка, % Эффективность классификации, % Диаметр насадок гидро- циклонов, мм сливная песковая 1-6 I Стержневая мельница 3,6Х 226 1,13 20-23 Х4,5 м II Шаровая мельница 3,6X 226 2,1 150 46 — 55-57 Х4,0 м Двухспиральный классифи- 226 — — катбр диаметром 3 м III Шаровая мельница 3,6 X 110 1,0 220 45 80 Х5,0 л 110 АО Гидроциклон диаметром 60 500 мм IV 92—95 Шаровая мельница 3,6X Х4,О м Гидроциклон диаметром 350 мм 82 40 0,4 220 42 70 30-40 7—8 I Стержневая мельница 224 1,2 — — — 20 3,6X4,5 м II Шаровая, мельница 3,6х 224 2,2 150 45 — 45, Х4,0 м Двухспиральный классифи- 230 — — катор диаметром 3 м III Шаровая мельница 3,6X 120 1,0 250 45 80 Х5,5 м но АП Гидроциклон диаметром 60 500 мм IV Шаровая мельница 3,6 X 88 0,4 250 40 95 Х5,5 м Гидроциклон диаметром 40 70 АП 350 мм Таблица 58 Показатели работы цикла обогащения Сек- ции Стадия и . крупность материала, % класса —0,074 мм Тип машины / Произво- дитель- ность, т/ч Содер- жание твердого в пита- нии, % 1 Выход хвостов, % Прирост железа, % 1-6 I 55 Двухбарабанный магнитный сепаратор ПБМ-4П 75 45—50 45,0 14,0 167
Продолжение табл. 58 Сек- ции дев' - gggSS ЯРщ о_- Сб н Р5О Н ДИ EJ I ossa 1 Тип машины Произво- дитель- ность, тп/ч Содер- жание твердого в пита- нии, % Выход хвостов, % Прирост железа, % 1-6 II 80 Двухбарабанный магнитный сепаратор ПБМ-4ПП Магнитный конус диаметром 2,2 л1 45. 22 35 20-24 14,0 13,0 1-6 III 92—95 Двухбарабанный магнитный сепаратор ПБМ-4П1Г Магнитный конус диаметром 2,2 м 20 20 • 30 15-20 2,0 2,0 7—8 I 45 Двухбарабанный магнитный сепаратор ПБМ-4П 46 ' 55 45 14,0 1-6 II Двухбарабанный магнитный сепаратор ПБМ-4ПП Магнитный дешламатор диа- метром 5 м 20 70 35 20 10 10 1-6 IV Трехбарабанный магнитный сепаратор ПБМ-4ПП Магнитный дешламатор диа- метром 5 м 15 40 25 10-15 2,8 4,0 Обогатительная фабрика первой в Кривбассе была переведена на работу по многостадиальной технологии обогащения. Проектная схема состояла из трех стадий измельчения и двух стадий обогаще- ния, включающих шесть приемов по выделению и перечистке маг- нитного продукта, и обеспечивала получение концентрата с содер- жанием железа 62% при конечной крупности измельчения 82% клас- са —0,074 мм [63]. По многостадиальной схеме на этом же оборудовании (за исклю- чением магнитных сепараторов) количество стадий измельчения уве- личено до четырех, а стадий обогащения — до 3—4. Число приемов по выделению и перечистке магнитного продукта возросло до 9—11. За счет многостадиального сброса хвостов, более эффективного ис- пользования объемов мельниц повышена конечная тонина помола до 92—95% класса —0,074 мм и увеличено содержание железа в кон- центрате до 65,2%. На фабрике заменяют устаревшее и модернизируют действующее оборудование. Двухспиральные классификаторы диаметром 3 м и 168 . .
гидроциклоны диаметром 750 мм, применявшиеся в III стадии из- мельчения, заменены гидроциклонами диаметром 500 мм. Усовершен- ствована конструкция разгрузочного устройства магнитных кону- сов диаметром 2,2 м, для уменьшения бурления пульпы внутри конуса установлены кольца вокруг питающего короба, налажена эффективная эксплуатация конусов. Прямоточные ванны сепараторов II и III стадии заменены полупротивоточными, исключена перечист- ка хвостов II стадии, что повысило качество концентрата. Шаровые мельницы с решеткой III и IV стадии переделаны на центральную разгрузку. Удлинены барабаны шаровых мельниц II и III стадии на 1 м без замены электродвигателей. Скорость вращения стержневой мельницы на одной секции увеличена до 17,8 об)мин (75% от крити- ческой), что повысило производительность мельницы на 10% и уве- личило расход электроэнергии на 25%, стержней и стали на 20%. На обогатительной фабрике установлено, что, удлиняя барабаны стержневых мельниц на 0,65 м, можно повысить их производитель- ность. Модернизация измельчительного оборудования увеличивает производительность фабрики на 8%. На всех мельницах внедрены износостойкие профили футеровки, что увеличило срок ее службы в два раза. Улиты насосов 8ГР-8 корундируются, что увеличивает срок их службы до 3000 ч. Рабочие колеса из сплава СС работают 1500 ч. Изменена конструкция барабанного питателя стержневых мель- ниц и загрузочного патрубка мельницы: вместо конусного патрубка с двухзаходной спиралью установлен цилиндрический с трехзаход- ной спиралью. Электровибрационные питатели 1,5 X 2,5 м, установленные пе- ред дробилками III и IV стадии, заменены ленточными питателями или воронками. Двухчелюстные пневматические затворы для вы- грузки дробленой руды из бункеров обогатительной фабрики заме- нены на самотечную разгрузку руды, осуществляемую посредством телескопической трубы. В бункерах агломерационной фабрики для ликвидации зависания концентрата применяется пневмообрушение с системод автоматики: в три-четыре точки бункера подводится сжатый воздух трубами диа- метром 80 мм, на которых устанавливаются клапаны. В момент за- висания клапан срабатывает и выбрасывает порцию воздуха с дав- лением 5 ат. Дистанционный запуск оборудования осуществлен на дробильной фабрике и на складе концентрата. На фабрике внедрена система САР-1 для автоматического регулирования цикла измельчения I и II ста- дии. Автоматизирована система жидкой и густой смазки измельчи- тельного оборудования. Разработан прибор для автоматического оп- ределения в потоке содержания магнитного железа в хвостах фабрики с непрерывной записью показаний на диаграмме. На дробильной фаб- рике автоматизирована работа конвейеров и механизирована подтяж- ка пружин дробилок 2200 мм гидродомкратами. 169
§ 3. СЕВЕРНЫЙ ГОРНООБОГАТИТЕЛЬНЫЙ КОМБИНАТ Технология обработки руды на первой очереди обогатительной фабрики Северный горнообогатительный комбинат введен в эксплуатацию в 1964 г. и состоит из карьера, дробильно-обогатительной фабрики и вспомогательных цехов. Технологическая схема обогатительной фабрики СевГОК (секции 1—8) приведена на рис. 15 и 16. Дробление руды производится в че- тыре стадии с применением грохочения руды по классу 20 мм перед последней стадией. Схема дробления позволяет сокращать крупность руды от 1200 до 25—0 мм. Показатели работы цикла дробления приведены в табл. 59. Таблица 59 Показатели работы цикла дробления Стадия Оборудование Произво- дитель- ность, m/ч Выпуск-, ная щель, мм Круп- ность руды, мм Коэффициент использова- ния обору- дования I Дробилка ККД-1500 2200 180 350—0 0,78 11 Дробилка КРД-900 1100 100 230—0 0,78 III Дробилка КСД-2200 413 20 60—0 0,66 IV Дробилка КМ Д-2200 250 5-15 25-0 0,66 Грохот 173-ГР (1,75 X 3,5 л) 431 20 X 25 — 0,66 Обогатительная фабрика состоит из восьми секций. Секции экс- плуатируются по схеме, включающей три стадии измельчения и че- тыре стадии обогащения. Производительность секции 226,4 т/ч 'по руде, 88,5 т/ч по концентрату. Схема измельчения обеспечивает конечную крупность помола 98% класса —0,074 мм или 92% класса —0,053 мм. Соотношение объемов мельниц в I, II и III стадиях равно 1; 0,7; 0,7. Объем мельниц I ста- дии для каждой секции 72 м3. В I стадии руда измельчается в шаро- вых мельницах с решеткой, работающих в замкнутом цикле с клас- сификаторами. Содержание твердого в сливах мельниц и классифи- каторов 80 и 40%. Во II и III стадиях промпродукт измельчается в шаровых мельницах с центральной разгрузкой, работающих в замк- нутом цикле с гидроциклонами (табл. 60). Содержание твердого в разгрузках мельниц поддерживается око- ло 60%. Плотность сливов гидроциклонов II и III стадий находится в пределах 14—16 и 11—14% твердого. В мельницы I, II и III стадии догружаются шары диаметром соответственно 100—150, 80 и 60 — 40 мм. Шаровая нагрузка мельниц I стадии равна 70 т, а мельниц II и III стадии — 102 т. Схема обогащения, применяемая на секциях 1—4, несколько от- личается от схемы, по которой работают секции 5—8. На секции 1—4 170
Руда t Дробление! Дробление К ДробленаеЖ Гро х оч ение Дробление Ш 1 ..... ...,________!' 6=100 I р--35,5Г* ~ Q Измельчение 1 6=100 К л ассир акация fl ~-35,5\ \6=82,3 6=57,2 Магнитная сепарация! 1 fi=03,3\---------- — -----6= 02,8 I-------- Магнитная сепарация .р-г18, fl ~ ~ 6=07,^fi=k,6 . ji 5fу 7 ПQpsчllcthко. xQqcttjou . J________________. 1 “4 K~39, о 6= 60,2 i ft =50,8 , „{3=12,3 -----------------------f 6= 222,3;fi=53,3 ---------- I 6=162,7 U/3=50,6 If--3,5 \fl=15,1 1635 Классификация 6= pyу р5^^\Измельче- ОбесшЛ^Ание^зр Y we # \6 = 50,7ft =57,8 f fl=12,2 Магнитная cen арация! Магнитная сепарацияШ ' 6 =0,8',/3=13,7\.- f,.... ' f- ipj з Магниття сепарация fl-e6,31 -y 6= 155,0 3/3 = 63,2 , Классификация . 6=107,6Г " , I 1Z07,0 ft--6233^ 3/3 ‘ ’ Q Измельчение HI ’ 0бесицламлибание 6=2,5 J ^6= 00,3;/3=63,0 Магнитная сепарация Магнитная сепарация^ Пмо7,о 6=o.2;i3=iz\ 6б=Ч2,з;/3=63,6 I ^ft-63,0 6=02,0 Магнитная сепарация х-пч \6=2,6 C----------№,1 T/zif.1 ч ОбесшламлиЗание f=o,i ----------------------------_______________________J ^илот^ия U................................................ fl--63,8 .. 3=75,0'’ Концентрат Рис. 15. Технологическая схем'а обогатительной фабрики Север- ного ГОКа (секции 1—8) 6=58,2 fl =15,0 8=25,0.4 ХВосты fit 63,8 1
т Руда. Дробление I Дробление! Дробление! Грохочение О Измель чение! б-100 Классификация fi--35,3\ —— Магнитная сепарация] Магнитная сепарация L .б258,8-,]Ы51,2 б--554 {КлаСС^УаК&-^. , fi "/,71 QИзмельчение ! . „ Магнитная сепарация! • ,.fi--n,1 L 6=43,2 ,fi = 14,3 6=46,5 Обесшламлибание /3 =53,ol -------- Магнитная сепарация ! Магнитная сепарация \ 6= 45,5-,/3=59,9 „ 1___ ДМ4Д 6=1,0 ''/3 = 18,7 Магнитная сепарация --------------- _____________________________________________ I К л а с с и qj и на ц и я j 35.3-,Р--80,2 \ Измель- чение]! U--0.3S —J Jb ~&8,0 __ ^6=45,3-,/3 = 60,2 ОбесшламлиВание *-w,7 -----------------\6=2Z /3=62! - ° Магнитная сепарация ! > i 3f= 28,8 ;р= 83,3 f ~7 i fi-17,S w Магнитная'сепарцция — Магнитная сепарация 6--28Д j Магнитная сепарацияИ у-д Js ) ?=/4Д 1/3=fy,4 \fi=S3,7 ' V 6-0.7 Л=&.г. Магнитная сепарация б--14,1 •fi-63,9 6=0,05 fi =23,4 Фильтрация ^гг б'-57,8 ______j /? = «> Концентрат К б осты Рис. 16. Технологическая Схема обогатительной фабрики Северного ГОКа (секции 5—8) 172
Таблица 60 Показатели работы цикла измельчения Стадия, крупность измельчения, % класса —0,074 .«.ч Оборудование Производитель- ность, т/ч Удельная произво- дительность, т/м3*ч класса —0,074 мм Циркуляционная нагрузка, % Эффективность клас- сификации, % Диаметр насадок гидро- -циклонов, мм сливная песковая I Шаровая мельница 3,6x4 м 113 1,8 65 Спиральный классификатор диа- 80 48 — метром 2,4 м II Шарован мельница 3,6X5,5 м 125 0,6 40 75 85 Гидроциклон диаметром 350 мм 18 270 35—48 III Шаровая мельница 3,6X5,5 м 100 0,3 • 20 98 Гидроциклон диаметром 350 мм 14 250 /о 48 II очередь I 65-70 II 90 Шаровая мельница 4,0x5,0 м Двухспиральный классификатор 2,4^12,5 м Шаровая мельница 3,6X5,5 м Гидроциклон диаметром 350 мм 173 106 1,8 0,7 1,46 250 48 40 75 40 III 99 Шаровая мельница 3,6x5,5 м Гидроциклон диаметром 350 мм 76 0,1 250 20 75 48 руда обогащается в пять стадий. Обогащению подвергаются готовые продукты измельчения и продукты разгрузки шаровых мельниц II и III стадии. Отделение обогащения оснащено магнитными сепарато- рами с полупротивоточными ваннами (I, II, III, IV, V стадии) (табл. 61). В схеме широко применяются перечистки магнитного продукта и обесшламливание материала перед магнитной сепара- цией. На секциях 5—8 руда обогащается в четыре стадии. На этих сек- циях не применяется магнитная сепарация продуктов разгрузки шаровых мельниц Ш стадии ввиду незначительного выхода хвостов в этой стадии (0,6%). На секциях 5—8 расширен фронт магнитной сепарации и дешламации, обогащение производится на более разжи- женных пульпах, чем на секциях 1—4, что улучшает качество кон- центрата. 173
Таблица 61 Показатели работы цикла обогащения Сек- ции Стадия, круп- ность мате- 1 риала, % класса —0,074 мм Тип машины Произ- водитель- ность, тп/ч Содержа- ние твер- дого в пита- нии, % Выход хво- стов, % При- рост железа, % 1—8 I Магнитный дешламатор диа- метром 5 м Двухбарабанный магнитный 25 45 43 16 I оче- редь 65 II сепаратор ПБМ-4ПП Однобарабанный магнитный 30 50 4 3 80 III сепаратор ПБМ-4ПП Двухбарабанный магнитный 12 20 12 10 90 IV сепаратор ПБМ-4ПП Магнитный дешламатор диа- метром 5 м Двухбарабанный магнитный 25 10 . 30 3 3 II оче- 98 I сепаратор ПБМ-4ПП Магнитный дешламатор диа- метром 5 м Двухбарабанный магнитный 20 70 . 10 45 40 16 редь 65—70 II сепаратор ПБМ-4ПП Однобарабанный магнитный 130 50 5,0 3,0 «0 III сепаратор ПБМ-4ПП Двухбарабанный магнитный 25 20 10,0 10,0 90 IV сепаратор ПБМ-4ПП Магнитный дешламатор диа- метром 5 м Однобарабанный магнитный 30 70 50 20 20 V сепаратор ПБМ-4ПП Двухбарабанпый магнитный 20 20 3,0 3,0 сепаратор ПБМ-4ПП Магнитный дешламатор диа- метром 5 м 30 10 Схема обогащения обеспечивает получение концентрата с содер- жанием 64,2% железа при извлечении общего и магнитного железа 77,4 и 92—94%. Концентрат обезвоживается до содержания влаги 11% на дисковых фильтрах при содержании твердого в питании 55— 60%, вакууме на вакуум-фильтре 0,6 ат. Удельная производитель- ность фильтра 0,4 т/м2-ч. Опыт совершенствования техники и технологии Руда "СевГОКа является труднообогатимой. Для получения ка- чественных концентратов требуется тонкое измельчение руды и тща- тельная ее очистка от шламов. На фабрике проведен ряд мероприятий, направленных на улуч- шение качества концентрата. В 1963 г. фабрика была переведена на 174
работу по многостадиальной технологии обогащения руды. Проект- ная схема состояла из двух стадий измельчения и трех стадий обога- щения, включающих шесть приемов по выделению и перечистке маг- нитного продукта, и обеспечивала получение концентрата с содержа- нием 62% железа при конечной крупности измельчения 93—95% класса —0,074 мм. Путем объединения двух смежных секций по еди- ной многостадиальной схеме количество стадий измельчения увели- чено до трех, а стадий обогащения до четырех-пяти, в результате чего число приемов по выделению и перечистке магнитного продукта в схеме возросло до 11. Внедрение новой технологии позволило увеличить содержание железа в концентрате до 64% практически без снижения производи- > тельности. На секциях 5—8 расширен фронт обогащения, обогати- тельное оборудование работает на низких нагрузках, что повышает эффективность обогащения в каждой операции. Обесшламливание производится на разжиженном питании, для обеспечения более эф- фективного удаления шламов и бедных сростков. В первой стадии обогащения введена перечистка магнитного продукта, что улучшило качество концентрата. Опыт эксплуатации противоточных сепараторов 26-СБ в I стадии показал, что содержание железа в хвостах возрастает при разбавле- нии питания водой и изменении состава руды. Кроме того, на сепара- торах 26-СБ трудно поддерживать хороший смыв с барабанов магнит- ного продукта. Внедрено обесшламливание слива классификаторов перед обога- щением его на сепараторах, что позволило снизить потери магнетита в общих хвостах до 2,5—3% против 5,5—6,0%. Обесшламливание концентрата перед фильтрацией происходит неудовлетворительно. На секциях 5—8 дешламаторы, установленные перед фильтрацией, использованы для расширения фронта обесшламливания слива гид- роциклонов. Увеличена напряженность поля постоянных магнитов дешлама- торов с 200 до 800—1000 э, что сократило потери магнетита в сливе. При измельчении руды 96% класса —0,053 мм содержание влаги в кеке повышается до 12%. Мероприятия для снижения влаги в кон- центрате: установлены .дополнительно вакуум-насосы для повышения ва- куума на вакуум-фильтре до 0,75 атм; увеличен удельный расход воздуха до 0,85 м3/м3 ‘Мин; определена оптимальная скорость вращения дисков, равная 0,22 об1мин-, '/ осуществлена самотечная разгрузка фильтрата с установкой конт- рольных ловушек; расширен фронт фильтрации для уменьшения удельной произво- дительности фильтра до 0,27 тп/л42*ч. введена обработка паром новой фильтроткани перед экипировкой ею фильтра, что позволило в течение первоначальных 150 ч работы уменьшить содержание влаги в кеке на 0,5%. 175
На фабрике внедрен модернизированный фильтр Ду 68-2,5, от- личающийся увеличенным сечением каналов дисков и вала, мгновен- ной отдувкой кека и усиленной конструкцией мешалки. Модернизи- рованный фильтр снижает содержание влаги в кеке на 0,2%.. На дробильной фабрике проведены мероприятия, направленные на повышение производительности труда: внедрено устройство, предотвращающее продольный разрыв тран-. спортерной ленты; осуществлено дистанционное управление всеми технологическими механизмами; внедрено промышленное телевидение. На обогатительной фабрике осуществлено автоматическое регу- лирование загрузки мельниц рудой, а также плотности слива клас- сификатора, работают мехайические пробоотборники для общих хвостов и дробленой руды. Технология обработки руды на второй очереди обогатительной фабрики С вводом в действие второй очереди обогатительной фабрики проектная мощность комбината по руде составила 30,5 млн. т в год. В дальнейшем предусматривается строительство второго компле- кса сооружений на промплощадке СевГОКа. Дробление руды до крупности 20—0 мм осуществляется в четыре стадии с предварительным грохочением перед последней стадией. Измельчение руды производится в три стадии. В I стадии руда измель- чается до крупности 60% класса —0,074 мм в шаровых мельницах 4,0 X 5,0 м, работающих в замкнутом цикле с классификаторами 2,4 X 12,5 м. - . Во II и III стадиях промпродукт измельчается до крупностей 85 и 98% класса —0,074 мм в шаровых мельницах 3,6 X 5,5 м, рабо- тающих в замкнутом цикле с гидроциклонами диаметром 350 мм. Обогащение руды производится в пять стадий на магнитных сепара- торах ПБМ-4ПП. Обогащению подвергаются готовые продукты измельчения и продукты разгрузки шаровых мельниц II и III стадии. Схема обогащения обеспечивает получение концентрата с со- держанием 65,0% железа при извлечении 75,0% общего железа и 95% магнитного железа. Показатели работы циклов измельчения и обогащения приведены в табл. 60, 61. § 4. ИНГУЛЕЦКИЙ ГОРНООБОГАТИТЕЛЬНЫЙ КОМБИНАТ Первая очередь обогатительной фабрики Ингулецкий ГОК (ИнГОК) введен в эксплуатацию в 1965 г. и состоит из карьера, дробильно-обогатительной фабрики и вспомога- тельных цехов. Обогатительная фабрика включает I и II очереди, на которых обработка руды осуществляется по разным технологиче- ским схемам. \ 176
Технологическая схема обогащения руды на первой очереди фаб- рики приведена на рис. 17. Дробление руды производится в четыре стадии с применением грохочения руды по классу 25 мм перед послед- ней стадией. Крупное дробление руды осуществляется по двум пото- кам: на двух конусных дробилках ККД-1500/180 и четырех конусных дробилках КРД-900/100. Руда первого приема дробления поступает самотеком (через промежуточный бункер) в дробилки II стадии. Корпус крупного дробления выполнен в виде опускного колодца диа- метром 33 м и глубиной 43,2 м. В корпусе среднего и мелкого дробления установлено каскадно по 12 дробилок КСД-2200 и КМД-2200 (табл. 62). Схема дробления позволяет сокращать крупность руды от 1200 до 25—0 мм (8% класса + 25 мм). Таблица 62 Показатели работы цикла дробления Стадия Оборудование Произво- дитель- ность, т/ч Выпуск- ная щель, мм Крупность РУДЫ, мм Коэффициент ' использова- ния оборудо- вания I - Дробилка ККД-1500 1500 180 350-0 0,71 II Дробилка КРД-900 800 100 230—0 0,66 III Дробилка КСД-2200 250 30 60-0 0,83 IV Дробилка КМД-2200 250 6-8 75—0 0,83 Грохот 173-ГР 1,75 X 3,5 м 600 25 - 0,83 Обогатительная фабрика первой очереди состоит из восьми сек- ций, работающих по схеме, включающей три стадии измельчения и пять стадий обогащения. Производительность секции 220 т/ч по руде и 88 т/ч по концентрату. Схема измельчения обеспечивает конечную крупность помола 98% класса —0,074 мм. Соотношение объемов мельниц в I, II и III стадиях равно 1; 0,7; 0,7. Объем мельниц I стадии для каждой сек- ции 72 м9. В I стадии руда измельчается в шаровых мельницах с решеткой, работающих в замкнутом цикле с классификаторами. Содержание твердого в сливах мельниц и классификаторов 80 и 55%, Во II и III стадиях промпродукт измельчается в шаровых мельни- цах с центральной разгрузкой, работающих в замкнутом цикле с гид- роциклонами (табл. 63). Содержание твердого в разгрузках мельниц 65—70%. Плотность сйивов гидроциклонов II и III стадии 12 и 10%. твердого. В мельницы I, II и III стадии догружаются шары диамет- ром соответственно 120—80, 60 и 40 мм. Шаровая нагрузка мельниц I стадии 70 т, а мельниц II и III стадии — 102 т. Обогащению подвергаются готовые продукты измельчения и раз- грузки шаровых мельниц II и III стадии. Отделение обогащения ос- нащено магнитными сепараторами с противоточными (I стадия) 12 Заказ 478 . 177
..o' /3=63,IS Рида f Дробление! Дробление I ДроблениеШ Гр о х тчение t Дробл^ниеТГ * 11= too1 --------*~1/3=35,6 Q Комель чение I Классификация 1=100 ,, V>3 = 35,6 Магнитная сепарация! 1=59,1^/3=08,1 *.п 6=00,9 Магнитная сепарация fl-16,7 1=55,1 /3=50,0 Перечистка хвостов [7= 5,0//3=07,0- l--39j\ । ft=13,3'-------- t К л а с c'ucpикац и я fl~5z>BQ\ ИзмельчениеI Обесшламливание f \1=56,Г,/З=55,г Магнитная сепарация!! Магнитная сепарацияШ. •----------------, — Магнитная сепарация J п ’ >< * /3-5др Перечистка хвостов ------------------------'_il=0.2--------1=6,i'\ ----------------------------------------- -Н-fl=Z6,6 /3 = 13,9^-i Унда/ о л ас с иф и к а ция ) Измельчение Ш Обесиаламливание у .-------\1= 0-7,1',/3=62,0 : 1л-Й / Магнитная сепарация ИГ Магнитная сепарац. V V 1=99,9 1=1,6-,fl=13,1Х \l--06.Q-, 13 = 6^6 Л ^6,5 ^/3=10,0 17=^4 1/3 --53,0 1=1,1 —---------\fl=io,os \fl--^fl /7еречистка хвостов .Si =0,1 1-.1S " fl =53,3 fl=13,V-— Магнитная сепарация у-а5 1=05,5 ~ /3=50,1 . ►------- 1=05,3 0бестламливание fl=бо,о\ ' 1=оА Фильтрация fl-loA-^- =ф] MS, У--’чзл j ' ftB>3 fl =50,0 ------ fl-13,0 \в=78,6 6=21,0 ’’ Концентрат Хвосты Рис. 17. Технологическая схема обогатительной фабрики Ингулецкого ГОКа 178
Таблица 63 Характеристика работы цикла измельчения Стадия и крупность измельче- ния, % класса —0,074 мм Оборудование Произ- води- тель- ность, т/ч удельная произво- дитель- ность, т/м9*ч класса —0,074 мм Цирку- ляцион- ная нагрузка, % Эффектив- ность классифи- кации, % Диаметр насадок гидроцикл0- на, мм сливная песковая I 55 Шаровая мельница 3,6 X 4 м Двухспиральный клас- сификатор диамет- ром 2,4 м 110 110 1,5 100 54 — II 78 Шаровая мельница 3,6 X 5,5 м Гидроциклон диамет- ром 350 лм1 70 16 0,8 170 52 90 48 III 98 Шаровая мельница 3,6 X 5,5 м Гидроциклон диамет- ром 350 мм 57 15 0,4 200 55 75 48 Таблица 64 Показатели работы цикла обогащения Стадия и крупность материала, % класса —0,074 лии Машина Производитель- ность, т/ч Содержание твердого в пи- тании, % Выход хвостов, % Прирост железа, % I 55 Барабанный магнитный сепа- ратор ПБМ-4П и 209-П-СЭ* 120 45 40 15 II 57 Однобарабанный магнитный сепаратор ПБМ-4ПП 125 45 5,0 3,0 III 78 Трехбарабанный магнитный сепаратор ПБМ-4ПП * Магнитный дешламатор диа- метром 5 м 15 40 38 12 10 9,0 IV 79 Однобарабанный магнитный сепаратор ПБМ-4ПП * 25 58 1,6 1,0 V 98 Трехбарабанный магнитный сепаратор ПБМ-4ПП * Магнитный дешламатор диа- метром 5 м 12 . 30-40 45 10 3,0 3,0 * Новое оборудование. 12* 179
и полупротивоточными ваннами (II—V стадии) (табл. 64). В схеме широко применяются перечистки магнитного продукта и обесшла- мливание материала перед магнитной сепарацией и фильтрацией. Схема обогащения обеспечивает получение концентрата с содер- жанием 64,4% железа при извлечении общего и магнитного железа 71 и 92—94%. Концентрат обезвоживается до содержания влаги 10% на дисковых фильтрах при содержании твердого в питании 55% и вакууме на фильтре 0,6—0,7 ат. Скорость вращения дисков 0,2—0,3 об]мин. Расход воздуха составляет 0,7 м3!м2 -мин. Удель- ная производительность фильтра равна 0,4 т!м?-ч. Опыт совершенствования техники и технологии Проектная схема состояла из двух стадий измельчения и трех стадий обогащения, включающих шесть приемов по выделению и пе- речистке магнитного продукта,' и предусматривала получение кон- центрата с содержанием 62% железа. В процессе строительства обогатительная фабрика была пере- ведена на многостадиальную схему обогащения. При объединении двух смежных секций по единой многостадиальной схеме количество стадий измельчения было увеличено до трех, а стадий обогащения до пяти. Число приемов по выделению и перечистке магнитного про- дукта в схеме возросло до 11. Благодаря новой технологии содержа- ние железа в концентрате повысилось до 64,5% без снижения произ- водительности [64]. Переводу обогатительной фабрики на новую технологию пред- шествовали полупромышленные испытания пробы силикато-магне- титовых кварцитов карьера ИнГОКа на опытной фабрике института Механобрчермет. На фабрике проведен ряд технических мероприятий, направ- ленных на улучшение технологии переработки руды.. Изготовлена переносная намагничивающая установка и производится регулярное намагничивание магнитных шайб дешламаторов для снижения потерь магнетита в сливе дешламаторов. Для снижения потерь магнетита в сливе дешламаторов на питаю- щих желобах дешламаторов установлены решетки с карманами, пред- охраняющие коробки от забивки. В дешламаторе установлены успо- коительные спирали. Слив дешламаторов, работающих перед филь- трацией, направлен в процесс, что снизило потери магнитной фракции в хвостах на 0,1%. Пески двух-трех дешламаторов самотеком на- правляются в общий зумпф из-за гидростатического давления пульпы в дешламаторах. Осуществление этого мероприятия позволило со- кратить число насосов, перекачивающих пески дешламаторов, ста- билизировало работу магнитных сепараторов III и IV стадии, питаю- щихся песками дешламаторов. Все магнитные сепараторы размером 600 X 1500 мм заменены вы- сокопроизводительными машинами 209П-СЭ и ПБМ-4ПП. В резуль- 180
тате замены сепараторов схема обогащения, показанная на рис. 17, усовершенствована, исключена операция перечистки хвостов в I, III иУ стадиях, в III иУ стадиях магнитная сепарация осуществляется в три приема с перечисткой магнитного продукта. В первом приеме I стадии обогащения установлены противоточные сепараторы 209П-СЭ, во II приеме — полупротивоточные сепараторы ПБМ-4ПП. Отделение фильтрации оборудовано модернизированными ва- куум-фильтрами Ду-68-2,5, изготовленными для железорудной про- мышленности. Мешалка усиленной конструкции обеспечивает эф- фективное перемешивание материала в ванне. Это позволило отка- заться .от подачи питания насосами снизу ванны и осуществить по- дачу через пульподелитель сверху ванны, что значительно облегчило работу. Новый редуктор-вариатбр позволяет в необходимом диапазо- не регулировать скорость вращения дисков. Для снижения влаги в кеке применяется мгновенная отдувка кека сжатым воздухом по- вышенного давления. Производится рационная загрузка и переклас-’ сификация шаров. В мельницы I стадии первоначально загружаются шары следующего гранулометрического состава: диаметром 40 мм — 18%, диаметром 60 мм — 50%, диаметром 80 мм —- 32%. Шары в мельницу загружаются барабанным питателем, для переклассифи- кации шаров имеется специальный стенд. Догрузку осуществляют шарами диаметром 80—120 мм. На фабрике испытывалась схема с контрольной классификацией слива гидроциклонов в III стадии. Слив основных гидроциклонов направлялся непосредственно без промежуточной емкости и насосов в дополнительные гидроциклоны для контрольной классификации. Пески основных и дополнительных гидроциклонов направлялись в мельницу. Результаты классификации и измельчения по этой схеме практически не были улучшены. Вторая очередь обогатительной фабрики Вторая очередь фабрики введена в эксплуатацию в 1969 г. Проект- ная производительность второй очереди фабрики 12 млн. т в год по сырой руде. Технологическая схема и схема цепи аппаратов фаб- рики приведены на рис. 18, 19. На фабрике применено бесшаровое измельчение для тонковкрап- ленных магнетитовых кварцитов. Дробление руды до крупности 300—0 мм осуществляется в одну стадию, причем 70% дробленой ру- ды будет поступать из карьера и 30% руды из корпуса дробления. Бесшаровое измельчение руды производится в две стадии. В I ста- дии руда измельчается до крупности 75—80% класса —0,074 мм в мельницах самоизмельчения МБ-70-23 объемом 80 м5, работающих в замкнутом цикле с классификаторами. Галя из разгрузки мельницы самоизмельчения выделяется при помощи бутары. Во II стадии промпродукт измельчается до крупности 95—98% класса —0,074 мм в рудно-галечных мельницах,-работающих в замк- 181
нутом цикле с гидроциклонами. Соотношение объемов мельниц I и II стадии 1 : 1. Изношенная галя крупностью менее 10 мм выделя- ется посредством бутар, установленных на рудно-галечных мельни- цах, и направляется в мельницы само измельчения. Процесс рудного Руда I 7=175,3 “K\}J3=35,0 Измель чение 1 Q <f=100,0 Гp оха'ч eн и e +20 мн 7=24,5 73=30,7 1 -20 мн |Z= 150,8 Классификация у „пп \7=60,8 1Ц ; $ J \l3=37,7 Г ’ Магнитная сепарация! \/3=lj,8 7=52,8 Магнитная сепарация /3 = 49,4 ---- --- f л1=4,о }/3=14,2 /3=62,1\----- --------------1 7=56,9 *1 ГУИзмельчениеП 0 бесшламливание \1=149 ~ 1/3 -57,0 n _ лл 7 Выделение Возврата "P-°u>' \+Змм ' \Л/3=28,4 7=44,4 7=12,5 73=14,5 ~3hm\7=134,5 u ч/з=бо,о Магнитная сепарация Д W=iu,o ~‘ jj3=oi,3 Л 7/. Магнитная сепарация! 17=41,9. 7=2,5 у3=63,3 /3=15,8'; Магнитная сепарация 1=40,7 1=1,2 73=84,7 73=17,4 Магнитная сепарация «__________ I \/3--24,9 7=4О.З\Л ' /3=65,ГТ Ф ил ыпр ация 7= 40,31--------------- S =75,6} I Концентрат 1-59,7 /3=13,4 6=23,4/ В осты ПерелиВ Рис. 18. Технологическая схема второй очереди обогатительной фабрики ИнГОК самоизмельчения требует применения автоматического регулирова- ния основных параметров: плотности пульпы в мельнице «Каскад» и степени заполнения ее рудой, количества подаваемой гали в рудно- галечную мельницу. 182
Мельница самоизмельчения работает при степени заполнения ба- рабана рудой 38—4096, плотности слива 70—75% твердого, цирку- ляционной нагрузке 35—65% и производительности 75—90 т/ч. Производительность и степень заполнения мельницы связаны экстре- мальной зависимостью: при степени заполнения выше или ниже оп- тимального значения производительность снижается. Производитель- /Восты Концентрат Рис. 19. Схема цепи аппаратов обогатительной фабрики второй очереди ИнГОК: 1 — бункер; 2—дробилка ККД-1500; 3—мельница МВ-70-23 мокрого самоизмельчения руд, 16 шт.; 4 — бутара; S — классификатор односпиральный 3 X 12,5 л», 16 шт.; 6 —ги- дроциклон 0 350 мм, 416 шт.; 7 — мельница рудно-галечная 4 х 5 jh, 16 шт.; 8 — дешлама- тор магнитный 0 5 м, 56 шт.; 9 — магнитный барабанный сепаратор ПВМ-4П, 0 = 800 х X 2500 96 шт.; 10 —магнитный сепаратор ПВМ-4ПП 0 = 800 х 2500 sut, 280 шт.; 11 — дисковый вакуум-фильтр Ду-68-2,5, 40 шт.; 12— насос (Приведено количество оборудования на фабрике.) ность рудно-галечной мельницы 40—50 т/ч при плотности слива 65% твердого и содержании класса —0,074 мм в сливе гидроциклонов 95-98%. Удельные производительности мельниц самоизмельчения и руд- но-галечных по классу — 0,074 мм соответственно равны 0,9 и 0,3 т/ч • л3. Процесс самоизмельчения главным образом зависит от гранулометрического состава и измельчаемости руды. Низкая производительность мельницы самоизмельчения обусловлена мелкой исходной рудой (200 — 0 мм), содержащей всего 2,6 % класса +200 мм, вместо необходимых 15% (350—0 мм). Обогащение руды производится в две стадии. Обогащению под- вергают готовые продукты измельчения. Схема обогащения обеспе- 183
чивает получение концентрата с содержанием 65% железа при извлечении 75,0%. Влажность концентрата 10,65%. Содержание железа в хвостах 13,3%, из них 2,02% магнитного железа. Качество концентрата при бесшаровом измельчении на 0,5% вы- ше, чем при шаровом. Дальнейшая регулировка процесса самоиз- мельчения позволит улучшить технико-экономические показатели фабрики второй очереди. § 5. ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ГОРНООБОГАТИТЕЛЬНЫЙ КОМБИНАТ Технология переработки магнетитовой руды Центральный горнообогатительный комбинат (ЦГОК) введен в эксплуатацию в 1961 г. и состоит из карьера, дробильной и обогати- тельной фабрик, обжигового цеха, фабрики окомкования и вспомо- гательных цехов. На комбинате обрабатываются магнетитовая и окисленная руды, последняя с предварительным магнетизирующим обжигом. Одна секция производит доработку хвостов магнитного обогащения флотационным методом. Технологическая схема обогатительной фабрики ЦГОК (для маг- нетитовой руды) приведена на, рис. 20. Дробление руды производится в четыре стадии с применением грохочения руды по классу 25 мм пе- ред последней стадией. Схема дробления позволяет сокращать круп- ность руды с 1200 до 25—0 мм (8% класса -f-25 мм). Показатели работы цикла дробления приведены в табл. 65. Таблица 65 Показатели работы цикла дробления Стадия Оборудование Производитель- ность, т/ч Выпускная щель, мм Крупность руды, мм Коэффициент использо- . вания обо- рудования I Дробилка ККД-1500 1500 180 300-0 0,92 II Дробилка КРД-900 800 100 250-0 0,69 III Дробилка КСД-2200 260 30 70-0 0,7 IV Дробилка КМД-2200 260 6-8 25—0 0,7 Грохот ГР-155 260 25 — — Для обогащения магнетитовой руды по проекту предусмотрено 11 секций (8—18). Секции эксплуатируются по схеме, включающей три стадии из- мельчения и пять стадий обогащения. Производительность секции равна 126 т/ч по руде или 53,5 т/ч по концентрату. Трехстадиальная схема измельчения обеспечивает конечную круп- ность помола 95% класса —0,074 мм. Соотношение объемов мельниц в I, II и III стадиях равно 1; 1,3; 1. Объем мельницы I стадии для 184
каждой секций равен 36 м3. В I стадии руда измельчается в шаровых мельницах с решеткой, работающих в замкнутом цикле с классифика- торами. Содержание твердого в сливах мельниц и классификаторов 85 и 55%,- руЗа Дробление! „ Л _ Дробление! _— ДроблениеЖ . . I Грохочение I' ДроблениеЖ I ..... ' - _ д 1#=100 ;/3 = 36,7 ИзмельчениеI О Х#--227.-,р--39,0 7-100 izm * /3-39,1., Магнитная сепарация! ..................#=269,2 ./3 =18Д 1/3=57.0 _ 7-.715Р Классификация #=53,9 0=57 717 чК-36,6 ИзмельчениёДО #=77ярбесшламлавание #=60 У “ }/3--/9,О ~ Магнитная сепарация! Обестламливание [#=205,2#=10,11 ' \g=V7,5 __1fi=61,1 /3=17,21_r(3 = SZ,0 Магнитная сепарация Ж' К =Vt.Д ../3=67,7 Магнитная сепарация [#=73,5 ' #=0,91 fi=27,5'- Магнитная сепарация с;-" {ж Обесшламливание #=од1 /3=15,0 #=3,1 fi=zz,a \ #= 7,0 =23,0 Перечистка хвостов #=0,2 /3=55,6 #=3,8 fi=2!,2 #=73,2 '/3=66,0 Фильтрация №? /3=27,1, #=57,7 0=17,0,. Концентрат КОоеты Рис. 20. Технологическая схема обогатительной фабрики Центрального ГОКа (для магнетитовой руды) i Во II и III стадиях промпродукт измельчается в шаровых мель- ницах с центральной разгрузкой, работающих в замкнутом цикле с гидроциклонами. Содержание твердого в сливах гидроциклонов II и III стадии равны соответственно 25 и 15%. Первоначально в мель- ницу I стадии загружаются шары диаметром 125, 100 и 80 мм в соот- 185
ношении 40, 30 и 30%, в мельницу II стадии — шары диаметром 80 и 60 мм поровну и в мельницу III стадии — шары диаметром 60 мм. Догружаются в мельницы I и II стадии шары диаметром соответствен- но 125, 80 и 60 мм. Обогащению подвергают готовые продукты каж- дой стадии измельчения и продукты разгрузки шаровых мельниц II и III стадии. Отделение обогащения оснащено магнитными сепараторами с про- тивоточными (I и II стадия) и полупротивоточными (HI, IV и V ста- дия) ваннами. Схема обогащения обеспечивает получение концентрата с содер- жанием 66,5% железа при извлечении общего и магнитного железа 64,2 и 92%. Концентрат обезвоживается до содержания влаги 10% на дисковых фильтрах. Удельная производительность фильтра равна 0,5 т/л3 *4. Технология обработки окисленной руды Дробление окисленной руды осуществляется в четыре стадии на самостоятельной технологической линии. Схема дробления руды, количество установленного оборудования и режим работы его такие же, как для дробления магнетитовой руды. Дробленая руда крупностью 25—0 мм подвергается восстанови- тельному обжигу в 30 трубчатых печах диаметром 3,6 м, длиной 50 м с углом наклона к разгрузке 5°. Производительность печи равна 45 т]ч. Скорость вращения печи 0,7—1,4 об!мин. При вращении печи руда перемещается от места загрузки к разгрузочному концу печи. Находясь в печи в течение 2,5 ч, руда нагревается до 700—800° С теплом, получаемый от сжигация природного газа в периферийных горелках, и восстанавливается до магнетита восстановителем, пода- ваемым в печь в виде твердого (коксик или бурый уголь) или газооб- разного (природный газ) топлива. Кроме периферийных горелок, установленных в зоне нагрева, печи оборудованы соплами (в зоне восстановления) и фурмами (устройствами для ввода природного газа в слой нагретого материала), расположенными на участке дли- ной 4 м перед разгрузочным порогом печи. Обожженная руда поступает в охладительные барабаны размером 2,8 X 5 м и затем подается в бункер корпуса обогащения. Выход обожженной руды составляет 86,5%. Расход природного газа 82 нм2/ч на 1 т обожженной руды. Наиболее высокие показатели обогащения достигнуты при степени восстановления руды 95—110%. Для переработки обожженной руды предназначено шесть секций (1-3 и 5-7). Руда обрабатывается по схеме, включающей три стадии измель- чения и четыре стадии обогащения. Схемы технологического про- цесса и цепи аппаратов приведены на рис. 21, 22. Производитель- ность секции равна 170 т]ч по руде или 68 т!ч по концентрату. Трехстадиальная схема измельчения обеспечивает конечную круп- ность помола 95% класса —0,074 мм или 84% класса —0,053мм. В I стадии руда измельчается в шаровых мельницах с решеткой, работающих в замкнутом цикле с классификаторами при содержа- 186
нии твердого в сливе 45—50%. В I стадии удельная производитель- ность мельницы по классу —0,074 мм на 0,1 — 0,3 т/м3 • ч выше, чем при измельчении магнетйтовых кварцитов. Во II и III стадиях Обожженная руда 7=100 __________0=35,8 (~) Измельчение! Y7=165 I 0=39,0- К л ассиф икация v .... . ... я-кп n-ibi,————I7=100:0=35,8 о-65,",0-08,0 ОВесшламливание Магнитная '‘сепарация! • 0=17,0 г *-107,6 •------#=51,0 \fi--09,9 ,_____‘ 7=518^л~а1!7!иуи.кация 7=56,0 /3=51,б[ [0=50,8 О Измельчение]! ОВесшламлиВание [7=55,3 7=0,7 1 [/3=51,5 fi = 7,0 L Магнитная сепарацияШ 7=07,8 7=7,5 I 0 = 56,2 /3 = 19,9\ Магнитная сепарация]! 7=1,2 /3=10,0 '/3=52,1 Классификация ^=08 8 £ ~ | /3=56,1 Измельчение Ш Q ОВесшламлиоание Y f?W ____________|--------1/3=57,0--/3=12,71 Магнитная сепарацияШ- --------------------- ---------7=5,0 /3=29,5 7=02,0 /3 = 61,0 Магнитная сепарация 7=00,8 /3=61,6 а=1,г /3=35,0 Ма г н итмая с епарация я-<п 1’7=39,8 \/3=38,0 i/3=62,‘l ,Г___ . .1 7=2,2 <Р цльтрация 7=0,05 \7=0,05 7=39.7 /3=56,6 /3=60,0 fi.^5 J-.O3 ................ =55,6 Концентрат Перечистка. кбостобР'^' 7=1,з 5=10 < 0=22,7- 7=60,3 /3=18,3 <5=30,8 Хбосты Рис. 21. Технологическая схема обогатительной фабрики Центрального ГОКа (для обожженной руды) L промпродукт измельчается в шаровых мельницах с центральной раз- грузкой, работающих в замкнутом цикле с гидроциклонами при со- держаниях твердого в сливах 15—19 и 9—12%. Расход шаров в I, II и III стадиях равен соответственно 296, 290 и 320 г/т руды. 1»7
Рис. 22. Схема цепи аппаратов обогатительной фабрики ЦГОК (секции для обожженной руды): 7_ бункер; 2 — дробилка ККД-1500; 3 — дробилка КРД-900, 2 шт.; 4 — дробилка КСД- 2200, 6 шт.; 5 — грохот инерционный 1,75 х 3,5 at, 6 шт.; в—дробилка КМД-2200, 6шт.;7 — трубчатая печь 3,6 X 50 ж, 30 шт.; 8—11 — аппараты системы очистки (скрубберы, камеры, циклоны); 12 — охладительный барабан 2,8 X 5 м; 13 — шаровая мельница 3,6 X X 4,0 at, 1 шт.; 14 — классификатор 0 3 at, 1 шт.; 15— магнитный сепаратор ПБМ-4П, 2 шт.; 1в — насос; 17 — гидроциклон 0 750 мм; 18 — шаровая мельница 3,6 X 5,0 at 2 шт.; Г9 — магнитный сепаратор ПБМ-4П; 20 — дешламатор 0 5 at, 4 шт.; 21 — магнитный сепаратор ПБМ-4ПП, 4 шт.; 22— гидроциклон 0 350 atat, 16 шт.; 23 — барабанный магнитный сепаратор ПБМ-4ПП; 24 — вакуум-фильтр Ду-68-2,5, Зшт.; 25 — магнитный гидро- циклон 750 atat (Приведено количество оборудования на секции, сепараторы 26-СБ и 167-А-ПП-СЭ заменены сепараторами ПБМ-4П И ПБМ-4ПП) Рис. 23. Магнитный гид- роциклон: 1 — корпус; 2 — подвижная магнитная система; з — винт; 4 — неподвижная маг- нитная система Пески.
Обогащению подвергаются готовые продукты каждой стадии из- мельчения и разгрузка шаровых мельниц II стадии. Отделение обо- гащения оснащено магнитными сепараторами с противоточными (I и II стадии) и полупротивоточными ваннами (III и IV стадии). В I и III стадиях обогащения перед магнитной сепарацией материал обес- шламливается в магнитных гидроциклонах диаметром 750 мм (рис. 23). Магнитная система, расположенная по центру внутри гидроцик- лона, способна перемещаться в вертикальной плоскости с помощью винта. Вторая магнитная система, помещенная внутрь питающего патрубка, закреплена неподвижно. Напряженность поля на поверх- ности магнитной системы у входа в гидроциклон равна 1400—1600 э, в наиболее отдаленной точке (у трубы) снижается до 600, 700 э и у Таблица 66 Характеристика работы цикла измельчения Секции Стадия, крупность измельчения, % класса —0,074 мм Тип оборудования Производитель- ность, т/ч Удельная произво- дительность, т/м3ч, —0,074 мм Циркуляционная нагрузка, % Эффективность клас- сификации, % Диаметр насадок гидроцик- лонов сливная песковая 3-17 I Шаровая мельница 126 1,83 — — 60—65 316X4,0 м Двухспиральный 126 — 130 — — II классификатор 0 2,4 м Шаровая мельница 90 0,9 200 40 82 III 3,6X5,0 м Гидроциклон 0 350 мм Шаровая мельница 80 0,4 1-3, 95 I 3,6x5,0 м Гидроциклон 0 350 мм Шаровая мельница 20-30 170 1,7-1,8 200 20 70—80 30-35 5—7 55-60 II 80 III 94. 3,6X4,0 м Односпиральный классификатор 0 2,4 м Шаровая мельница 3,6X5,0 м Гидроциклон 0 750 мм Шаровая мельница 3,6X5,0 м Гидроциклон 0 350 мм 150 85 120 72 40 0,8 0,5 180—200 100 200 75 70 ' 50 200 90 78 48 1 189
сливного патрубка не превышает 1200—1300 э. Давление на входе в гидроциклон равно 0,9 + 0,1 ат и регулируется положением за- движки на всасывающем патрубке насоса и добавлением воды в пи- тание, при снижении давления до 0,3 ат прекращается выделение твердого в слив. При песковой и сливной насадках диаметром 110 и 219 мм плотность песков гидроциклона составляет 1700—1800 г/л и в них содержится 44% класса —0,074 мм, в сливе — 90% класса —0,074 мм, а в питании — 55% класса —0,074 мм. В слив магнитных гидроциклонов удаляется 25—30% хвостов с содержанием 10—14% железа. Малорудные шламы удаляются вначале процесса обогащения и не попадают во флокулы при магнит- ной сепарации, вследствие этого качество конечного концентрата по- вышено с 62,0 до 63,5% [65]. Схема обогащения обеспечивает получение концентрата с содер- жанием 63,5% железа при извлечении железа 62,7% от исходной руды. Концентрат обезвоживается до содержания влаги 12,5% на Таблица 67 Характеристика работы цикла обогащения Секции Стадия, крупность материала, % клас- са —0,074 мм Тип машины Пр оизво дитель - ность, т/ч Содержание твер- дого в питании, % Выход хвостов, % | Прирост железа, % 8-17 I Однобарабаниый магнитный сепара- 75 55 36 12 60 тор ПБМ-4П II Однобарабанный магнитный сепара- 100 55 5 3,0 65 тор ПБМ-4П III Двухбарабанный магнитный сепа- 30 35 9 6,0 88-92 ратор ПБМ-4ПП Магнитный дешламатор 0 5 м 35 20 — — IV Однобарабанный магнитный сепара- 60 — 3 2,0 тор ПБМ-4ПП V Двухбарабанный магнитный сепара- 20 — 5 4,0 тор ПБМ-4ПП Магнитный дешламатор 0 5 м 30 — — — 1-3 I Двухбарабанный магнитный сепара- 75 45 40 14 5-7 55—60 тор ПБМ-4П Магнитный гидроциклон 0 750 мм — — — — II Однобарабаниый магнитный сепара- 100 55 5,0 3 60 тор ПБМ-Ш III Двухбарабанный магнитный сепара- 25 30 8,0 6,0 72-78 тор ПБМ-4ПП Гидроциклон магнитный 0 750 мм — — — — Магнитный дешламатор 0 5м 40 20 — — VI Трехбарабанный магнитный сепара- 15 20 . 7,0 6,0 93-96 тор ПБМ-4ПП Магнитный дешламатор 0 5 м 30 12 • — —* 190
дисковых фильтрах при вакууме 0,7 ат и скорости вращения дисков 0,3 об!мин. Для эффективной работы магнитных сепараторов и дешламаторов при обогащении обожженной руды требуется повышенный'расход воды до 13 м31т руды. Показатели работы цикла измельчения и цикла обогащения при- ведены в табл. 66 и 67. Опыт совершенствования техники и технологии Обжигмагнитное обогащение В процессе обжига минералов наблюдается несколько переходных фаз: вюстита, иоцита, маггемита, магнетита и сохранение первичных минералов главным образом в форме гематита. Гидроокислы железа полностью перевосстанавливаются до вюстита с образованием частич- но иоцита и маггемита. Таким образом, в обожженной руде образуется часть рудных агрегатов сложного состава магнетит — вюстит — ио- цит — маггемит с пониженной микротвердостью (400 кг/мм2) и часть магнетита с нормальной микротвердостью (600 кг/мм2). Образование магнетита по гидроокислам, в виде тонких включений, создает до- полнительное количество труднораскрываемых ’ сростков и не позво- ляет получить высокое качество концентрата. Обожженная руда отличается от естественной магнетитовой руды меньшей магнитной восприимчивостью, более высокими остаточной намагниченностью и коэрцитивной силой искусственного магнети- та. После обогащения на магнитных сепараторах остаточная индук- ция обожженной руды в 2—2,5 раза больше, чем у магнетитовой руды с одинаковым содержанием железа. Коэрцитивная сила искусствен- ного магнетита составляет 150—200 э вместо 20—80 э у естественного магнетита [66]. При обогащении обожженной руды на магнитных се- параторах с постоянным полем образуются весьма прочные флокулы, содержащие значительное количество нерудных частиц, что снижает эффективность магнитной сепарации, классификации, фильтрации. Вследствие этого качество концентрата из обожженной руды ниже, чем из естественной магнетитовой руды. Для более эффективного удаления из руды и продуктов обогащения нерудных шламов приме- няют магнитные гидроциклоны и дешламаторы перед магнитной се- парацией и фильтрацией, что улучшает качество концентрата. Улуч- шение качества концентрата достигается увеличением перечисток с промежуточным размагничиванием. Обожженная руда обогащалась на ЦГОКе по одно- двух- и че- тырехстадиальным схемам обогащения. По одно- и двухстадиальным схемам обогащения получены концентраты, содержащие 59,5—60% железа. По четырехстадиальной схеме качество концентрата повыси- лось до 64% железа. Замена стержневой мельницы на шаровую в замкнутом цикле с классификатором позволила получить в I стадии измельчения бо- 191
лее тонкий продукт и направить его на магнитную сепарацию. В I стадии обогащения установлены противоточные магнитные сепарато- ры с усовершенствованной ферритовой магнитной системой и повы- шенной напряженностью магнитного поля до 1500 э, а в последней стадии сепараторы с литыми магнитами и напряженностью поля 1000 э. Магнитные дешламаторы со слабой напряженностью магнит- ного поля выдавали богатые хвосты. Повышение напряженности поля в дешламаторе до 1100 э на поверхности магнитов позволило увели- чить скорость восходящего потока, снизить содержание железа в сливе и повысить эффективность обогащения. Прямоточные магнит- ные сепараторы для обогащения песков дешламаторов в III стадии выдавали богатые хвосты и были заменены полупротивоточными сепараторами, обеспечившими получение в первом приеме бед- ных отвальных хвостов. Повышение напряженности поля до 1600 э при размагничивании материала перед классификацией позволило увеличить выход гото- вого класса в слив на 7,5% и удельную производительность мельниц по классу —0,074 мм на 0,28 т!ч • ms. При этом качество концентрата возросло на 0,6%. Скорость прохождения материала через размагни- чивающий аппарат не должна превышать 1,5 м!сек, при увеличении ее до 3,5 м!сек степень размагничивания материала падает до 65%. В лабораторных условиях проведены опыты по выделению круп- ных хвостов 25—0 мм из обожженной руды и получению высококаче- ственного концентрата. На магнитном сепараторе с напряженностью поля 1000 э методом сухой сепарации выделено 15% бедных хвостов. В результате последующего доизмельчения промпродукта со ста- диальным выделением хвостов методом мокрой магнитной сепара- ции получен концентрат с содержанием 64% железа при извлечении 80-82%. Из обожженной руды, измельченной в пароструйной мельцице до 98% класса —0,05 мм, после обесшламливания и магнитной сепа- рации при напряженности поля 500—700 э и 1000 э был получен кон- центрат с содержанием 68—69% железа при извлечении 74—76%. Сухое измельчение и сухая магнитна'я сепарация на сепараторах с бегущим магнитным полем (быстроходные многополюсные сепара- торы или сепараторы с обмоткой трехфазного тока) существенно улуч- шают качество концентрата. Наряду с совершенствованием технологии обогащения обожжен- ной руды производится дальнейшее совершенствование процесса об- жига окисленной руды в направлении улучшения качества обжига' — получения оптимальной степени восстановления руды, уменьшения потерь руды при обжиге, расхода топлива и стоимости обжига. Обогащение магнетитовых руд« По проектной схеме предусматри- валось выделение хвостов магнитной сепарации из разгрузки стерж- невой мельницы, однако практически реализовать это не удалось из-за наличия крупных частиц в разгрузке усложняющих работу маг- нитных сепараторов. Испытаниями работы стержневой мельницы в замкнутом цикле с классификатором выявлена непригодность такой 192
схемы измельчения для первой стадии. Поэтому стержневые мель- ницы были заменены на шаровые. На фабрике сепараторы 26-СБ заменены высокопроизводительными сепараторами ПБМ-4П, что по- зволило снизить содержание железа в хвостах на 0,5%. Для даль- нейшего повышения качества концентрата осуществлен перевод сек- ций на работу по многостадиальной схеме обогащения (три стадии измельчения и пять стадий обогащения) [67, 68]. На дробильной фабрике внедрено централизованное управление процессом, промыш- ленное телевидение, произведена замена грохотов 155-Гр грохотами 173 Гр. § 6. ДНЕПРОВСКИЙ горноовогатительныи комбинат Обогатительная фабрика Днепровского ГОКа введена в эксплуа- тацию в 1970 г. на базе магнетитовых кварцитов Горишне-Плавнен- ского месторождения. Проектная производительность обогатитель- ной фабрики по руде 15 млн. т в год. Технологическая схема и схема цепи аппаратов фабрики приведены на рис. 24, 25. Дробление руды до крупности 20—0 мм осуществляется в три стадии с предварительным грохочением перед последней стадией. Измельчение руды производится в четыре стадии в стержневых и шаровых мельницах до конечной крупности 100% класса —0,074 мм. Руда (Fe = 34%) обогащается в три стадии магнитной сепарацией с выделением в последней стадии концентрата с содержа- нием 64,5% железа при извлечении 72,0%. Производительность одной секции обогащения по руде 240 т/ч. Опыт работы фабрики показал, что для получения концентрата проектного качества (65% железа) руду необходимо измельчать до крупности 95%—0,044 мм. Разработаны мероприятия по совершенствованию работы комби- ната: улучшение организации добычи и усреднения руды с целью при- ближения качества руды к проектному и стабилизации его, умень- шение крупности дробленой руды путем более эффективного грохо- чения на штампованных решетках перед третьей стадией дробления, применение футеровки типа «файн» на дробилках мелкого дроб- ления и увеличение числа качаний дробящего конуса этих дроби- лок, применение мелких шаров (0 40лгж) в мельницах последней стадии измельчения, обесшламливание слива гидроциклонов 0 500 мм во второй стадии измельчения, подача воды в дешламаторы для улучшения отмывки шламов и разгрузки песков, обеспечение постоянного напора воды, подаваемой в технологи- ческие операции (гидроциклоны, спиральные классификаторы, де- шламаторы, магнитные сепараторы), применение тонкого грохочения для классификации вместо гид- роциклонов и для доводки концентрата и др. 13 Заказ 478 ' 193
i Таблица 68 Технико-экономические показатели Криворожских горнообогатительных комбинатов за 1969 г. Показатели ЮГОК-1 ЮГОК-2 ЮГОК-1+ ЮГОК-2 нкгок (8 секций) СевГОК (27 секций) ИнГОК ЦГОК Магнети- товые кварциты- Окислен- ные кварциты Всего Производительность, млн. т: по руде (влажный вес) 13,788 19,450 33,238 15,746 28,303 18,954 11,615 7,225 18,840 по концентрату (влажный вес) ..... 5,828 8,386 14,214 5,461 11,489 7,074 3,457 2,615 6,072 Выход концентрата, % 42,48 43,33 35,06 41,85 38,03 29,15 40,72 34,33 Содержание железа, %: в руде 35,56 35,48 35,51 32,26 34,91 32,89 31,7 36,02 33,91 в концентрате • 65,08 64,23 64,58 65,34 64,73 64,67 65,39 61,35 63,74 в хвостах 14,0 13,23 —. 14,72 13,49 13,13 17,83 20,29 18,85 Содержание магнитного железа, %: в руде 29,03 ' 28,8 —. 24,56 . 27,64 22,6 21,53 — 24,04 в хвостах 3,00 2,65 — 1,8 3,54 1,88 — 11,0 4,9' Извлечение, %: общего железа' 77,75 78,44 78,16 71,02 77,59 74,77 60,14 69,36 64,53 магнитного железа Влажность концентрата, % 94,0 10,2 95,0 10,2 — 95,0 10,6 92,8 10,61 97,0 10,88 9,94 13,01 11,12 Расход на 1 т концентрата: электроэнергии, квт-ч — — 61,2 58,45 61,8 68,7 — . — 49,5
ВОДЫ, м3 ............................ шаров, кг............................ стержней, кг ........................ футеровочной стали, кг............... транспортерной лента, №.............. фильтроткани, м-..................... Коэффициент использования: обогатительного оборудования.......... дробильного оборудования ............ Себестоимость передела обогащения 1 т концентрата (сухой вес), руб.......... Себестоимость передела обогащения 1 т руды (сухой вес), руб................. Полная себестоимость 1 т концентрата, РУб................................... Общая численность трудящихся........... Производительность труда работающего, т: по руде (влажный вес)................. по концентрату (влажный вес)......... Капитальные затраты, млн. руб.......... Удельные капитальные затраты на 1 т (сухой вес), руб.: РУДЫ . .............................. концентрата .........................
— 22,8 19,0 . 31,2 28,9 — — 27,45 — 3,558 1,1 4,7 4,8 — — 3,0 0,461 — 0,357 —- — — — 0,22 0,625 — 0,640 0,472 0,447 — — 0,32 0,00272 — 0,0034 0,0016 0,0017 — — 0,003 0,008 — 0,0082 0,007 0,01 — \ 0,0097 0,95 0,943 0,96 0,97 — — — 0,71—0,86 0,73 0,825 0,82 — • — —- 2,95 — 2,95 2,83 3,43 — — 2,29 — 1,27 1,036 ' 1,189 1,21 — — —- 4,33 5,61 5,61 5,62 — —. 9,56 — 2136 895 1680 — — — — — 15 159 17105 13150 13 552 — — — — 7214 6593 5990 5345 — —— — — 92,0 45,4 — —. — — — — 2,86 3,0 3,11 2,-74 — —. . — 6,63 8,55 7,41’ 7,66 —
Руда ' ♦ Драбленуе! ДробленаеЛ ' * Грохочение Дробление!!! Измельчение! ft-65,88 ^Оо(лаеса™*4^2 flz35,88i Г I _ №гнитнаясепарация& ^льчениеХ IZ-’Zff AS,4?| I______| Магнитная сепарация I Размагничивание «. Классификация ,, 'H 7/’^ А ИзмельчениеШ Магнитная сепарация^.,„ д /=f/,7«| Х--9,7В 1----------- Магнитная сепарация XZ5B,79^ 1--2,Э5\ Размагничивание 1------------ Классификация I 0 /=£7,77 О Измельчение!! Вбесшламлибание l^fL I-SO,2 Магнитная сепарация ^=W,7 Магнитная сепарация —I Магнитная сепарация ^--44,5^- . ‘ Сгцщение Х-.^6 4>идьт^ия flzBB,B 1г'0’^ ^79,0 * Концентрат , L-*; /=Д7 ~X=Z0 Перечистка xBocmoB 1 -гпя 9-U,SZ\ faSfi fl=t3,3S §--zt,o ХВоеты Рис. 24. Технологическая схема обогатительной фабрики Днепровского ГОКа
Проектируется вторая очередь комбината за счет введения в экс- плуатацию Лавриковского месторождения магнетитовых кварцитов. Производительность комбината возрастет до 27—30 млн. т. Технико-экономические показатели Криворожских горнообога- тительных комбинатов приведены в табл. 68. Концентрат Рис. 25. Схема цепи аппаратов обогатительной фабрики Днепровского ГОКа: 1 — бункер; 2 —дробилка ККД-1500, 2 шт.; 3 — дробилка КСД-2200, 7 шт.; 4 — инер- ционный грохот 1750 х 3500 ми, 7 шт.; 5 — дробилка КМД-2200, 7 шт.; в — стержневая мель- ница 3,6 х 5,5 м, 8 шт.; 7 —двухспиральный классификатор 3,0 X 12,5 м, 8 шт.; 8 — ша- ровая мельница 4,0 х 5,0 м, 8 шт.; 9 — магнитный сепаратор 209В-П-СЭ, 64 шт.; 10 — ги- дроциклон 0 500 о, 96 шт.; 11 — шаровая мельница 4,0 х 5,5 м 16 шт.; 12 — магнитный сепаратор 209В-ПН-СЭ, 288 шт.; 13 —Гидроциклон 0 350 «, 128 шт.; 14 — дешламатор 0 5 м, 64 шт.; 15 — вакуум-фильтр Ду-68-2,5, 32 шт. (Приведено количество оборудования на фабрике) ЦЕНТРАЛЬНЫЙ РАЙОН § 7. ОБОГАТИТЕЛЬНЫЕ ФАБРИКИ № 1 И № 2 КОМБИНАТА КМАруда Магнетитовые кварциты комбината КМАруда обрабатываются на двух обогатительных фабриках № 1 и № 2, производительностью по руде 3,2 млн. т в год. Технологическая схема обогатительной фаб- рики № 2 приведена на рис. 26. Схема включает три стадии дробления, две стадии измельчения и две стадии обогащения. В I стадии руда измельчается до крупности 55—60% класса — 0,074 мм в шаровых мельницах, работающих в замкнутом цикле с классификаторами. Во II стадии измельчается промпродукт до крупности 90—93% класса —0,074 мм в рудно-галечных мельницах, работающих также в замкнутом цикле с классификаторами и гидро- циклонами. Рудная галя выделяется из исходного питания мельницы на ко- лосниковом грохоте с размерами щели между колосниками 22 мм. В рудной гальке содержится около 85% класса —75 -J- 25 мм и 15% класса —25 мм. Объемный вес гали равен 2,2 т/м3, крепость 197
18 баллов по Протодьяконову. Расход гали составляет 1,5 т/ч, или 2,7% от исходного питания мельницы [69]. После перевода мельниц на рудно-галечное измельчение отверстия в решетках мельниц уменьшили с 25 до 12 мм. Руда. Дробление! Дробление! Грохочение Дробление Ш. +25 мм Грохочение 5=2,0 ,/з=зз,о ~5~98,0 _________2. ^~'53’°С[измельчение1 К л ассиу икация 6987 Магнитная сепарация 1 /3=38,8 ! 1 ^5=28.13 1/3 = 18,6 Магнитная сепарация Перечистка хвостов ------ л ъЬдг /3 = 99,5 j 0 = 38.5 ^^10,1 \5 =12,79 'jfi = 13,29 Классификация 1 / - ЬУ, 10 -----------!—Измельчение! .. I/5' I___J .. Магнитная сепарация! Д/Л у Магнитная сепарсщия у. 2 jg , '^^/3=12,02 Ог /3=63,97^ Магнитная сепарация г~7’ ““ 1/ = Z7,0Z. <>/3 = 17,85 ' 5=0,2 "/3=58,69 ';2 12 Магнитная сепарация "/3=13,2 [Г=91.3 \/3=бЬ,98 фильтрация. 1/3 = 69,5 VS =80,35 - „ Концентрат хоосты Рис. 26. Технологическая схема обогатительной фабрики № 2 комбината КМАруда 5=58,9 /3=11,0 £ = 19,65 Во II стадии измельчения поддерживается следующий оптималь- ный режим: содержание''твердого в разгрузке мельницы составляет 62—65%; плотность слива гидроциклонов — 22% твердого; цирку- 198
ляционная нагрузка — 160—180%; заполнение барабана мельницы рудной галей — 45% по объему. Удельная производительность рудно-галечных мельниц состав- ляет 1—1,2 т/ч • м3 по классу—0,074 мм и 0,8—1,0т/лг3 • ч по клас- су —0,053 мм. Расход электроэнергии на 1 т вновь образованного класса на- ходится в пределах 13 — 14 кет • ч. При рудно-галечном измель- чении срок службы футеровочных плит мельниц сократился по сравнению с шаровым измельчением. Фабрики выпускают около 1,5 млн. т в год концентрата с содержанием 65,3% железа при из- влечении 81,4%. PuOfL У| (h 100,0 \р--зз,7 Л<^100,0 Дробление! Дробление!! Грохочение К \75™\ \Z5-0 \75-Z5mm Дроблением! 1 мм 1 Классификация ^Измельчение! | | Обесшламлибание Магнитная сепарация! Магнитная сепарация 1_ Перечистка хбостоб Классификация Обесшламлибание I----------------1 Магнитная сепарация!! Магнитная сепарация Магнитная сепарация -----4 1L Обесшламлибание Фильтрация , 6=38,5 f I /3=68,0 А-1 '6=77,7 -* 6=61,5 /3 = 13,6 ’ б г 22,3 Кбосты Концентрат Рис. 27. Технологическая схема расширения обогати- тельной фабрики № 2 комбината КМАруда 199
Расширение обогатительной фабрики № 2 Расширение обогатительной фабрики № 2 до мощности 3,5 млн. т руды в год предусматривается произвести к 1975 г. Технологическая схема расширения обогатительной фабрики приведена на рис. 27. Дробление руды до крупности 25—0 мм осуществляется в три стадии. В I стадии руда измельчается до крупности 60% класса —0,074 мм в шаровых мельницах, работающих в замкнутом цикле с классификаторами. Руда 1^= 100,0 „ XS--1l/0,0 Дробление О}Измельчение1 Грохочение Возбрат I, Классификация { | у Галька i Магнитная сепарация! Магнитная сепарация । Классификация Измельчение! Магнитная сепарация! Вбесшламлибание Грохочение J (бутара] | Магнитная сепарация! Магнитная сепарация Магнитная сен арицин фильтрация ft-68,0 ,,e=eirs Концентрат Обезв оживание Магнитная сепарация Сгущение б гидроциклонах Сгущение в сгустителях Г -58,7 ft *10,6 is-is,г Хвосты Оборотная бода. Рис. 28. Технологическая схема обогатительной фабрики Лебединского ГОКа 200
Во II стадии промпродукт измельчается до крупности 95% клас- са —0,074 мм в рудно-галечных мельницах, работающих в замкну- том цикле с гидроциклонами. Рудная галька крупностью 75—25 мм выделяется из дробленой руды на колосниковом грохсте. Обогаще- ние руды производится в две стадии. Обогащению подвергаются го- товые продукты измельчения. Схема обогащения предусматривает получение концентрата с содержанием 68% железа при извлечении 77,7%. § 8. ЛЕБЕДИНСКИЙ ГОРНООБОГАТИТЕЛЬНЫЙ КОМБИНАТ Ввод в эксплуатацию Лебединского ГОКа намечается на 1971 г. Проектная производительность 30 млн. т руды в год, а по концент- рату 13,4 млн. т в год. Технологическая схема обогатительной фаб- рики и схема цепи аппаратов приведены на рис. 28 и 29. 1 — бункер; 2 — дробилка ККД-1500/180, 2 шт.; 3 — мельница МБ-70-22, 32 шт;; 4— мельница рудно-галечная с решеткой 4 х 7,5 л», 32 шт.; 5 — грохот, 32 шт.; 6 — классифика- тор односпиральный 2,4 X 9,2 -и, 32 шт.; 7 — гидроциклон 0 350 мм, 768 шт.; 8 — магнит- ный сепаратор ПБМ-4П 0 800 X 2500 мм, 288 шт., одно- и двухбарабанные; 9 — магнитный сепаратор ПБМ-4ПП, 432 шт. ’.одпо и трехбарабанные; 10 —дешламатор магнитный 0 5 м, 128 шт.; 11 — вакуум-фильтр дисковый Ду-68-2,5, 64 шт.; 12 — сгуститель 0 100 м, 6 шт.; 13 — насос ЗГМ-1-350-А, 64 шт.; 14 — насос 5МЩ-1, 284 шт. (Приведено оборудование на фабрике) Дробление руды до крупности 300—0 мм осуществляется в одну стадию. Измельчение руды производится в две стадии. В I стадии руда измельчается до крупности 60% класса —0,074 мм в мельницах типа «Каскад», работающих в замкнутом цикле с грохотами и клас- сификаторами. Выделение рудной гали производится на грохотах. Во II стадии промпродукт измельчается до крупности 98% класса —0,074 мм в рудно-галечных мельницах. Обогащение руды произ- 201
водится в три стадии. Обогащению подвергаются готовые продукты измельчения и продукты разгрузки рудно-галечных мельниц. Схема обогащения предусматривает получение концентрата с содержанием 68% железа при извлечении 81,8%. В окатышах содержание железа снижается до 62,6%. § 9. МИХАЙЛОВСКИЙ ГОРНООБОГАТИТЕЛЬНЫЙ КОМБИНАТ Ввод в эксплуатацию Михайловского ГОКа намечается на 1972 г. Технологическая схема и схема цепи аппаратов обогатительной фаб- рики показаны на рис. 30 и 31. Рудная, г ал я н цац \7=Ш,07. „ „ ^с--у/о.о% „ , Дроо лен de Iстадии "^Измельчение! Магнитная сепарация! I Магнитная сепарация^ | Ла^ссификация । Измельчение^^ Обесшламливание I Магнитная сепарация! Магнитная сепарацияш I { --- ZL 7 Магнитная сепарация J-----------------I Классификация . Измельчение!! Об&шламлиВание у * --г . Магнитная сепарация!! I f “1 Магнитная сепарация V Магнитная сепарация Магникная сепарация ОбесшламлиВание ‘ * Магнитная сепарация | ~( сгущение) -1> УилыпрЪция ' Магнитный, концентрат ।---------- Сгущение X----------- psbb,J% | ^Л/оУильтрация • : б-рп-Д Члотаци- , и и н~ч7К’3/ онный .... '..кр. 'кон-трат t=W,6°A £ -мм/н---------------- р--6У,07. '^--7^,5% Общий концентрат Классификация брИзмельчение - ^-MxSocmol | ---• Ih/ifff mnnrr Цикл флотации S .......। Сгущение I . Сгущение ______ Обортп- ' б'-25,57Лая SaSa Общие хОосты Рис. 30. Технологическая схема обогатительной фабрики Михайловского ГОКа 202
Дробление руды до крупности 25—0 мм осуществляется в четыре стадии. Измельчение] руды [производится в три стадии. В I стадии руда измельчается до крупности 65% класса —0,074 мм в шаровых Рис. 31. Схема цепи аппаратов обогатительной фабрики Михайловского ГОКа 1 — бункер; 2 — шаровая мельница 4,0 х 5,0 м, 2 шт.', 3 — односпиралы ый классификатор 3,0 х 12,5, 2 шт.; 4 —двухбарабанный магнитный сепаратор ПБМ-4П, 10 шт.; 5 — рудно- галечная мельница 4,5 х 6,0 Л1, 2 шт.; 6 — бутара, 2 шт.; 7—гидроциклон 0 500 мм, 16 шт.; 8 — насос 12-ГРК, рабочее колесо 0 740 мм, 2 шт.; 9 — магнитный дешламатор 0 5 м, 10 шт.; 10 — пасос 8ГРК-8, 4 шт.; 11 — насос 12-ГРК, рабочее колесо 0 840 Ли, 12 шт.; 12 —гидроциклон 0 350 мм,' 32 шт.; 13 —пасос грунтовый 5ГРК-8, 3 шт.; 14 — вакуум-фильтр Ду-68-2,5, 5 шт.; 15— однобарабанный магнитный сепаратор ПБМ-4ПП, 12 шт.; 16 — трехбарабанный магнитный сепаратор ПБМ-4ПП, 7 шт. (Приведено количество оборудования на секции). 1 мельницах, работающих в замкнутом цикле с классификаторами. Во II и III стадиях промпродукт измельчается до крупности 88% класса —0,074 мм и 98% класса —0,044 мм в рудно-галечных мель- ницах, работающих в замкнутом цикле с гидроциклонами. Обога- 203
щение руды производится по магнитно-флотационной схеме. Магнит- ной сепарацией обогащаются в пять стадий готовые продукты измель- чения и продукты разгрузок мельниц II и III стадии измельчения. Хвосты магнитной сепарации измельчаются до крупности 98% клас- са —0,074 мм и подвергаются флотации. Магнитно-флотационная схема обогащения предусматривает получение концентрата с содер- жанием 64% железа при извлечении 74,7%. Строительство флотационного отделения для обогащения хвостов магнитной сепарации планируется после отработки технологии фло- тации хвостов на опытной секции. При эксплуатации фабрики по магнитной схеме без флотации хвостов предусматривается получение концентрата с содержанием 64,5% железа при извлечении 62%. Товарной продукцией комбината являются окатыши с содержанием 60,14% железа, выпускаемые окомковательной фабрикой. Производительность комбината составляет 30 млн. т руды в год, по окатышам — 12,018 млн. т в год. Первая очередь фабрики имеет производительность 15 млн. т руды в год и около 6,0 млн. т в год по концентрату. РАЙОН ЗАКАВКАЗЬЯ § 10. АЗЕРБАЙДЖАНСКИЙ] ГОРНООБОГАТИТЕЛЬНЫЙ КОМБИНАТ Азербайджанский горнообогатительный комбинат (АзГОК) рас- положен на территории Азербайджанской ССР, в районе северных отрог Шахдагского хребта, на высоте 1800 м над уровнем моря. Азербайджанский ГОК состоит из карьера, фабрики сухого и мокрого магнитного обогащения и вспомогательных цехов. Фабрика сухого магнитного обогащения введена в эксплуатацию в 1954 г. Начиная с 1967 г., осуществляется постепенный перевод секций главного корпуса на схему мокрого магнитного обогащения. Азербайджанский ГОК некоторое время будет работать в условиях сочетания двух процессов обогащения с выдачей при этом трех гото- вых продуктов: доменного концентрата, сухого и мокрого агломера- ционных концентратов, которые отгружаются на Руставский метал- лургический завод. Сухое магнитное обогащение руды В 1969 г. на фабрике переработано 2,41 млн. т руды и выдано 1,43 млн. т концентрата с содержанием железа 53,8% при извле- чении 81,6%. Технологическая схема фабрики приведена на рис. 32. Дробление руды осуществляется в три стадии с предварительным грохочением руды по классу 28 мм перед последней стадией дроб- ления. Схема дробления позволяет сокращать крупность руды от 1200 мм до 28—0 мм (табл. 69). Дробленая руда обрабатывается по схеме, включающей одну ста- дию измельчения и две стадии обогащения. Перед I стадией обога- 204
Показатели работы цикла дробления Таблица 69 Оборудование о S 5* « - Q.O Коэффициент использо- вания I Щековая дробилка 1200Х1500 .м.и II Дробилка КСД-2100 III Дробилка КМД-1650 Грохот ВГО 1500 X 3000 мм 160 160 60 150 40 12 28 300,0 100,0 28,0 0,7 Руда (северо-запад- ного участка) * Дробление I . fl=69,1Z\ fl=38,5'___________ Руда(северо-6ос- mочного участка) Дробление I fl=30,88 fl = 3Z,3O Дробление IL I fl =100,0 I fl = 3O,Z3 Грохочение +Z8 мм и -28 мм \fl=W,7 ДроблениеЖ fl=61,6 fl = W,0 Рис. 32. Техноло- гическая Схема обогатительной фабрики Азербайд- жанского ГОКа для Сухого маг- нитного обогаще- ния Грохочение -IZmm мм \fl=6Z,0 „ 1/3=39,8 Сухая магнитная се- парация i \flzZ0,55 J fl=38,0 fl =30,97 flflZ0,55 ) Измельчение 8 ‘стержневой мельнице ‘"р оУо ч'енН. е -8мм\fl=97,55 р-- 31,30 Сухая магнитная сепарация 1=73,86 ~ fl = 37,3 магнитная и сепарация 11*35.86 fij53f7____ агломерационный +8 мм fl=1",5 /3=36,0 Сухая fl=Z5,55 Концентрат Хонцентрат доменный fl=15,9 fl =13,0 fl=zz,65 fl=Z1,Z7{ fl=39,0 t— ' Промпродукт Мосты fl=38,59 ' ^fl=18,13 ХВосты общие 205
щения руда подвергается грохочению по классу 12 мм. Надрешетный продукт (класс -Д-12 мм) обогащается на барабанных электромагнит- ных сепараторах. Производительность сепаратора 30 т!ч. В I стадии Руда. Дробление I т Гаохочен ие Дро^лениеГГ I Грохочение Г” ДроблениеШ ♦ ____У Г рохоч'ение ^25-3 мм Сухая магнитная сепарация 3-0мм V-1S.0 Перечистка. д Измельчение I К6осты Г Классификация дз f . Мокрая магнитная сепарация й'Г Мокрая магнитная сепарация > ’ Мокрая магнитная сепарация 5=8,3 0=23,4 Обезвоживание \5=50.6 10=60,0 Фильтрация 1 5=2,0 10=15,1 Обезвоживание г. Кониентрат 5=0,2 0=16,9 5=8,i 1 /3=23,51- Д 6осты 5=24,6 0 = 13,6 Рис. 33. Проектная схема обогатительной фабрики Азер- байджанского ГОКа обогащения сбрасывается 15% хвостов и выделяется 25% доменного концентрата с содержанием железа 54,7% и промпродукт. Промпро- дукт совместно с подрешетным продуктом грохотов подвергается су- хому измельчению до крупности 8—0 мм в стержневых мельницах, 206
работающих в замкнутом цикле с грохотами. Готовый продукт из- мельчения обогащается на ленточных электромагнитных сепарато- рах в два приема с перечисткой магнитного продукта. Производи- тельность ленточного сепаратора 30 т/ч. До II стадии обогащения сбрасывается 22% хвостов и выделяется 35% концентрата с содер- жанием 53,7% железа. Сухое и мокрое магнитное обогащение руд Проектная технологическая схема фабрики приведена на рис. 33. Схема обработки руды предусматривает три стадии дробления до крупности 25—0 мм с предварительным грохочением перед II и III стадиями, измельчение дробленой руды в одну стадию до крупности 65% класса —0,074 мм и две стадии обогащения руды. В I стадии руда обогащается сухой магнитной сепарацией с выделением от- вальных хвостов и промпродукта. Во II стадии промпродукт обога- щается мокрой магнитной сепарацией с выделением хвостов и гото- вого концентрата с содержанием 60% железа при извлечении 80,4% (по проекту). Ввод секций мокрого обогащения руды осуществляется постепен- но. Пуско-наладочные работы проведены на рудном материале, от- личавшемся от проектного, так как из него выведен богатый мате- риал в виде доменного концентрата. Производительность шаровой мельницы размером 3,2 X 3,1 м, работающей в замкнутом цикле с классификатором, составляла 50 т/ч при крупности измельчения 65% класса —0,074 мм. Оптимальная плотность сливов мельницы и классификатора равна 70 и 33% твердого при циркуляционной на- грузке 235%. Мельница загружается шарами диаметром 110, 100, 90 и 80 мм. Шаровая нагрузка составляет 47 т. Удельная производи- тельность мельницы 1,42 т/м3 • ч, по классу —0,074 мм. Схема обогащения обеспечивает получение концентрата с содер- жанием 64,2% железа при извлечении 86,9%. Фильтрация концентрата осуществляется на барабанных вакуум- фильтрах при вакууме на фильтре 0,4 атм. Содержание твердого в питании 55—65% и скорость вращения барабана 0,5 об/мин. Удель- ная производительность фильтра 0,5 т/м2 • ч при содержании влаги в кеке 8,8—9,2%. СЕВЕРО-ЗАПАДНЫЙ РАЙОН § 11. ОЛЕНЕГОРСКИЙ ГОРНООБОГАТИТЕЛЬНЫЙ КОМБИНАТ Технология обработки руды Оленегорский горнообогатительный комбинат (ОГОК) находится на северо-западе Союза в Мурманской области. Комбинат введен в эксплуатацию в 1955 г. для обработки смешанной магнетито-гема- титовой руды и состоит из карьера, дробильно-обогатительной фаб- рики с цехом сушки и вспомогательных цехов. Комбинат является 207;
Руда [=100,0 \ [3 = 31,9 | 6=100,0Q Измельчение! _______. | [=199,5 [3 =36,6 Классификация \ 3= 126,5 v \[3 = 39,8 ч_____VKSbL ^Измельчение Магнитная Репарация [3=9,3 К =7,5 /3 = 99,0 Магнитная сепарация [=50,6 [3=19,9., [=75,9 [3=53,3 Классификация ti\[=93,9 [3 = 99,9 (5] [=32,0 [3=58, в [=39,5 [3=56,9 Сгущение V \[=97,7 -> [3 =20,0 Отсадка. [=1,9 /3=9,8 Магнитная сепарация [=30,1 [3 = 7,6 Магнитная сепарация Магнитная сепарация Г [=32,9 I н ” /3=65,2\\ [=7,5 Т \[3=&,5 I Сгущение . [=5,0 [3=32,9 [3=2Z,5 [=39,87 /3=69,3^----”----- ОКезвоживание [--90,1 ^0[7 [3=69,3 [3=37,Оз 8=82,2} Сушка f Концентрат Классификация [=3,9 \[=6,0 [3=30,0 [3= 38,9 - Лущение I [=3,3 У=0,3 lj3=38,9 j/3 =28,0 Концентрация на ст,олах ,[=3,3 ^=9,9 '[5 = 59,9 у [3=10,0 [=59,9 [3=9,3 8 = 17,8 " ХВосты Рис. 34. Технологическая схема обогатительной фаб- рики Оленегорского ГОКа 208
единственным в СССР, который перерабатывает смешанную магнети- то-гематитовую руду по технологической схеме, обеспечивающей ком- плексное использование магнетита и гематита. Технологическая схема и схема-цепи аппаратов фабрики приве- дены на рис. 34, 35. Дробильный комплекс включает два отделения, одно с трехстадиальной и второе с четырехстадиальной схемами дроб- ления. По трехстадиальной схеме в Г и II стадиях работают две Рис. 35. Схема цепи аппаратов обогатительной фабрики Оленегорского ГОКа: 1 — бункер; 2 — шнековая дробилка 1,5 х 2,1 м, 3 шт.; 3 —дробилка КСД-2200, 3 шт.; 4 — дробилка КСД-2200, 2 шт.; 6 — грохот ГР-1,5 X 3 Л1, 4 шт.; в —дробилка КМД-2200, 8 шт.; 7 — стержневая мельница 2,7 х 3,6 м, 1 шт.; 8 —двухспиральный классификатор 0 2,4 м, 1 шт.; 9 — шаровая мельница 2,7 X 44 м, 1 шт.; 10 — насос; 11 — магнитный сепа- ратор 209ПЦПП-СЭ; 12 — дуговой грохот, 1 шт.; 13 — магнитный сепаратор; 14 — магпит- ный сепаратор 209ВП-СЭ, 1 шт.; 16—гидроциклон 0 350л«л«, 10 шт.; 16 — отсадочная ма- шина 48-ОТ, 6 шт.; 17 —гидроциклон 0 500 м, 1 шт.; 18 — конусный сепаратор; 19 — грейферный кран, 3 шт.; 20 — склад; 21 — сушильный барабан 2,8 X 14 лг, 22 — барабан- ный циклон; 23 — прутковый золоуловитель; 24 — пенник (Приведено количество оборудования на секции) параллельные линии: две щековые дробилки размером 1,5 X 2,1 м (щель 200—250 мм) и три конусные дробилки КСД-2200Б. В III стадии работают четыре короткоконусные дробилки КМД-2200-400 с предварительным грохочением на двухситных грохотах ГР-1500 X X 3000 мм с отверстиями сит 60 и 25 мм. Производительность отде- ления дробления 600 т/ч при работе одной нитки и 1000 т/ч при рабо- те двух ниток. Крупность исходной руды 1500—0 мм. В руде содер- жится значительное количество «негабаритов» (3—5%). Крупность дробленой руды в I стадии 500—0 мм, во II стадии — 200—0 мм, в III стадии — 25—0 мм. По четырехстадиальной схеме работают: в I стадии — щековая дробилка 1,5 X 2,1 м, во II стадии — конус- ная дробилка КСД-2200, в III стадии — две конусные дробилки 14 Заказ 478 ' 209
КСД-2200, в IV стадии — четыре короткоконусные дробилки КМД-2200-400. Производительность отделения дробления равна 800 т!ч. Крупность дробленой руды в I стадии 500—0 мм', во II стадии —250—0 мм, в III стадии —150 мм, в IV стадии —25—0 мм (10—14% класса +25 мм). Производительность участка дробления 1800 т!ч. Обогатительная фабрика состоит из семи секций. Производитель- ность секции 178,6 т]ч. Дуда перерабатывается по магнитно-гравита- ' ционной схеме с двумя стадиями измельчения^ Первая стадия измель- чения осуществляется в стержневой мельнице 2,7 X 3,6 м до круп- ности 16% класса —0,074 мм или 5% класса +3 мм, которая рабо- тает в полузамкнутом цикле со спиральным классификатором 2,0 X X 8,4 м. Вторая стадия осуществляется в шаровой мельнице 2,7 X 4,4 м, работающей в замкнутом цикле с классификатором, магнитными се- параторами и дуговыми грохотами. Разгрузка стержневой мельницы подается в спиральный классификатор для снижения крупности руды, поступающей на основную магнитную сепарацию, с 3—0 мм до 1 — 0 и 0,5—0 мм, что устранило забивку крупным материалом обо- гатительных машин и способствовало более полному раскрытию ми1 нералов. В цикл измельчения II стадии введены магнитная сепара- ция для вывода из разгрузки шаровой мельницы немагнитного про- дукта и дуговые грохота для контроля крупности конечного продукта измельчения II стадии по классу 0,6 мм. Обогащение руды осуществляется по магнитной и гравитационной ветвям. На магнетитовой ветви магнитной сепарацией обогаща- ются: слив спирального классификатора I стадии измельчения круп- ностью 38% класса —0,074 мм или 17% класса +0,42 мм, и раз- грузка шаровой мельницы крупностью 15% класса —0,074 мм или 6% класса +0,85 мм из которых на магнитных сепараторах выделяются 67,4% немагнитного продукта, направляемого на отсад- ку, и черновой концентрат, поступающий на дуговые грохота с отвер- стиями сит 0,6—0,8 мм-, нижний продукт дуговых грохотов крупностью 31 % класса —0,074 мм или 2% класса + 0,42 мм, из которого на сепараторах 209ПЦПП-СЭ, работающих с перечисткой магнитного продукта, выделяются 32% готового магнетитового концентрата с содержанием 63,4% железа при извлечении 64,6% и немагнитный продукт, по- ступающий после предварительного сгущения на гидроциклонах диаметром 500 мм на измельчение во II стадию. На гравитационной ветви материал обогащается отсадкой и на конусных сепараторах. Немагнитный продукт основной магнитной сепарации после предварительного сгущения в гидроциклонах по- ступает на отсадочные машины 48-ОТ,где выделяются 4% готового концентрата с содержанием 62% железа при извлечении 8,3% (круп- ность — 11% класса —0,074 мм или 3% класса + 0,6 мм), 34% от- вальных хвостов, содержащих 11,5% железа, и 9,4% промпродукта 210’
с содержанием 35% железа. Промпродукт отсадки направляется на дуговые грохота. Верхний продукт грохота поступает в спиральный классификатор и на доизмельчение в шаровую мельницу, нижний продукт, после предварительного сгущения в гидроциклонах, обогащается на ко- нусных сепараторах, где выделяются 3,3% концентрата с содержа- нием 59,9% железа при извлечении 6,3% (крупность 6,8% класса —0,074 мм) и 2,4% отвальных хвостов с содержанием железа 10%. Общий магнетито-гематитовый концентрат (Fe—64,5%) круп- ностью 23—27% класса —0,074 мм или 6—10% класса +0,3 мм на- сосами закачивается в отстойники склада обезвоживания. Склад имеет четыре отстойника. Каждый отстойник представляет собой же- лезобетонную коробку размером 19,2 X 11,5 X 8,5 м и имеет слив- ной порог, через который осветленная вода направляется в хвостО- провод. В сбрасываемой воде содержится 1—2 г/л твердого, содер- жащего 30% железа. После обезвоживания на складе концентрат с содержанием влаги 7—10% подается в цех сушки. В зимний период концентрат сушится в сушильных барабанах 2,8 X 14 м, работаю- щих на мазуте, до содержания 0,7% влаги, а в летний период до со- держания 3% влаги. Ритмичная работа фабрики и рудника обеспечивается открытым промежуточным складом дробленой руды емкостью 56 тыс. т и бун- керами дробленой руды емкостью 14,5 тыс. т. Опыт совершенствования техники и технологии В период эксплуатации фабрики в технологическую схему вве- дены следующие дополнительные операции: обезвоживание промпродуктов отсадочных машин в гидроцикло- нах диаметром 350 мм и промпродукта магнитной перечистки в гидро- циклонах диаметром 500 мм; классификация чернового магнитного концентрата и промпродук- тов отсадочных машинна дуговых грохотах с последующим доизмель- чением надрешетных продуктов в шаровой мельнице. Внедрение этих операций повысило содержание железа в кон- центрате на 1,2%. На фабрике модернизировано старое и внедрено новое оборудо- вание. На дробильном участке I и II линии заменены две дробилки КСД-2100 на КСД-2200 и четыре дробилки КМД-2100 на КМД-2200. Внедрение более совершенных дробилок позволило снизить содержа- ние класса +25лш. в дробленой руде от 20 до 14%. На участке обо- гащения увеличена скорость вращения стержневых мельниц на I и II секциях от 14,5 до 15,6 об/мин, что увеличило производительность мельниц на 2,7 т/ч. Повышена производительность секций и улуч- шены показатели измельчения руды за счет: удлинения барабанов шаровых мельниц размером 2,7 X 3,6 м на 800 мм; 14* 211
увеличения скорости вращения стержневой мельницы от 60,5 до 80% критической. а Исследования показали, что удлинение барабана шаровой мель- а ницы и увеличение скорости вращения стержневой мельницы новы- шают производительность секции на 4—5%. На фабрике внедрены '• вулканизация транспортерных лент, корундирование быстроизнаши- : вающихся деталей обогатительного оборудования (насосов 6П-7, 20ГР-8). Колена хвостопровода, наиболее подверженные износу, ; изготовляются литыми из легированного чугуна, что увеличивает i срок их службы. Прямоточные сепараторы 167А-СЭ заменены противоточными • сепараторами 209П-СЭ и сепараторами с регулируемой циркуляцией , концентрата 209ПЦПП-СЭ. В результате внедрения сепараторов I 209ПЦПП-СЭ исключены две операции перечистки магнитного про- | дукта. Перечистка магнитного продукта осуществляется непосред- | ственно в сепараторе 209ПЦПП-СЭ за счет его циркуляции. 1 Концентрационные столы СС-2 и ЯСК-11 заменены конусными 5 сепараторами. Для улучшения процесса обезвоживания и сушки концентрата .внедрены следующие мероприятия: грейферные краны грузоподъемностью 20 т заменены более мощ- , ними кранами грузоподъемностью 30 т; < вместо скрубберов применены «пенники» — эффективные и про- стые в изготовлении аппараты; организовано улавливание в отстойнике рудных минералов из; очистных вод цеха сушки, что ежегодно дает дополнительно 80 тыс. т концентрата с содержанием 68—70% железа; топки сушильных барабанов переведены на жидкое топливо (ма- зут), что позволило увеличить производительность и стабилизиро- вать содержание влаги в концентрате. Решен вопрос профилактики от смерзаемости концентрата в ва- гонах. При обрызгивании вагонов смесью , состоящей из мазута (70%) и керосина (30%), подогретой до 50° С, примерзание концентрата к внутренней поверхности вагонов прекратилось. Разработана и внед- рена конструкция установки для очистки вагонов от снега, основан- ная на использовании реактивного двигателя типа ВК-1А. На фабрике применяется автоматизация технологического про- цесса. Внедрено централизованное дистанционное управление дро- бильным отделением. В цикле измельчения внедрена схема автома- тической подачи руды в I стадию. Автоматизация этого процесса выполнена по принципу стабилизации подаваемой в стержневую мель- ницу руды (по весу) перемещением отсекающего ножа на тарельча- том питателе, которое осуществляется исполнительным механизмом МЭК-100. Автоматическая схема повысила производительность труда на 2% и стабилизировала технологические показатели измельчения. Внедрена автоматическая схема теплового режима сушильных барабанов. Для загрузки стержней-в мельницу используется автомат- загрузчик АЗС-1, что сокращает время простоя мельницы в 4—6 раз. 212
Внедрены магнитные сепараторы 209ВП-СЭ для обогащения слива классификатора и разгрузки шаровой мельницы. При равных тех- нологических показателях один сепаратор 209ВП-СЭ заменяет шесть сепараторов 26-СБ. Разработана схема дистанционного управления конвейером, по- дающим сухой концентрат в погрузочный бункер. Уровень запол- нения бункера контролируется датчиком. Основные направления дальнейшего совершенствования технологии переработки руды На фабрике в промышленных условиях проведены исследователь- ские работы для выявления путей совершенствования процесса обо-, гащения. Промышленные испытания винтовых сепараторов диаме- тром 560 мм показали возможность их применения вместо отсадочных машин и концентрационных столов, при этом содержание железа в отвальных хвостах может быть снижено от 10,3 до 7—8%. Разде- ление на винтовых сепараторах магнитных продуктов фабрики по- зволяет получать без предварительного их доизмельчения богатые крупнозернистые магнетитовые концентраты с содержанием 68—70% железа и 2—3% кремнезема при выходе 20% от исходной руды [70]. Для получения суперконцентратов с содержанием 68—70% железа Оленегорским ГОКом совместно с Кольским филиалом АН СССР применен процесс обратной флотации магнетитовых кон- центратов й магнитном поле, позволяющий получить магнетитовые концентраты, особенно чистые по примеси кремнезема [71]. На барабанных фильтр-сепараторах из немагнитного продукта основной магнитной сепарации выделены хвосты с содержанием 2— 3% железа при выходе 55—60% и черновой концентрат с содержа- нием 32% железа. По гравитационно-магнитной схеме обогащения, включающей обо- гащение руды крупностью 30% класса —0,074 мм на винтовых сепа- раторах, выделены 36% отвальных хвостов и 24% концентрата с со- держанием 66% железа. Расширение обогатительной фабрики Мощность обогатительной фабрики по руде увеличена от 10,5 до 13,5 млн. т руды в год за счет ввода в эксплуатацию двух обога- тительных секций и расширения корпуса сушки (устанавливаются три сушильных барабана). На секциях дробленая руда крупностью 25—0 мм измельчается в две стадии: в первой стадии до крупности 2—0 мм, во второй стадии до крупности 30% класса —0,074 мм и подвергается магнитной се- парации. Магнитный продукт классифицируется на дуговых грохо- тах. Верхний продукт грохотов возвращается в цикл измельчения. 213
Нижний продукт подвергается магнитной сепарации в три приема с выделением готового магнитного концентрата. Немагнитный про- дукт обогащается на винтовых сепараторах с предварительным обес- шламливанием в гидроциклонах. На новых секциях проектом пред- усмотрено получение концентрата с содержанием 63,1% железа при извлечении 83,3%. Производительность секции 190 т/ч по сырой ру- де. За счет совершенствования технологического процесса качество концентрата увеличено до 64,3% железа. Основное технологическое оборудование обогатительной секции приведено ниже. Оборудование Коли- чество Стержневая мельница 2,7 х 3,6 м..................... 1 Шаровая мельница 2,7x4,4 м ......................... 1 Двухспиральный классификатор диаметром 2 м...........1 Дуговой грохот S = 0,95 ж2 (щель равна 0,6—0,8 мм). . . 3 Магнитный сепаратор 209В-СЭ (основная сепарация) ... 4 Трехбарабанный магнитный сепаратор 209В-П-СЭ (очист- ная сепарация)..................................... 3 Гидроциклон диаметром 350 мм ..................... 26 Двухзаходный винтовой сепаратор диаметром 750 жж (тип СВ2-750)..................................... 96 § 12. КОВДОРСКИЙ ГОРНООБОГАТИТЕЛЬНЫЙ КОМБИНАТ Ковдорский ГОК находится на северо-западе СССР в Мурман- ской области. Комбинат введен в эксплуатацию в 1962 г. и состоит из карьера, цехов дробления, обогащения, сушки и вспомогатель- ных объектов. Технологическая схема действующей фабрики приведена на рис. 36. Исходная руда крупностью 1200—0 мм дробится в четыре стадии: в I стадийна двух щековых дробилках ЩКД-9 (1500 X 2100X X 180 мм) до крупности 450—0 мм при производительности 500 т/ч, во II стадии на двух конусных дробилках КРД-900 до крупности 250—0 мм при. выпускной щели 100 мм и производительности дро- билки 1000 т/ч, в III стадии на двух конусных дробилках КСД-2200 до крупности 70 мм при выпускной щели дробилки 40 мм и произво- дительности дробилки 500 т/ч, в IV стадии на четырех конусных дробилках КМД-2200 до крупности 25—0 мм при выпускной щели дробилки 15 мм и производительности дробилки 250 т/ч. Перед дроблением производится грохочение руды по классу 20 мм .на че- тырех вибрационных грохотах 173-ГР размером 1800 X 3600 мм. Из-за наличия мелочи в питании, дробилки III и IV стадий работают при увеличенных размерах выпускных щелей. Дробленая руда по- ступает в бункера корпуса обогащения или на склад емкостью 60 тыс. т. Обогатительная фабрика имеет шесть секций, работающих по схеме, включающей одну стадию измельчения и две стадии обогаще- 214
ния. Производительность секции 116 т/ч по руде, 50 m/ч по концент- рату. В I стадии методом сухой магнитной сепарации из руды круп- ностью 25—0 мм на электромагнитных барабанных сепараторах: Руда. Дробление I Дробление!, f ДроблениеШ г • Грохочение Дробление Л * ____________________!’ у С кладирование • п \Т-100,0 /3 = 30,0 Сухая магнитная сепарация ------------------—------------с—з----1 /= 22,0 Q Измельчение Ift-^C —-----*4 ХВосты coxae Классификация 3 Moll рая магнитная сепарация С 1 г ишение * I Магнитная сепарация Магнитная сепарация Ji j---- 3 J j- т I Обезвоживание ------Z1 I С кладирование Сгущение Сушка Магнитная сепарация^ j ....... Газоочистка 1 Газоочистка if-35.6 /3=5,0 , ХВосты мокрые 1=W,2 /3=63,0 6=86,5 Концентрат 1=0,2 ft =620 Потери Рис. 36. Технологическая схема обогатительной фабрики Ковдорского ГОКа 171-СЭ выделяется 22% хвостов при напряженности магнитного поля 700 а и повышается содержание железа в промпродукте на 7%. Производительность сепаратора равна 30 т!ч. Промпродукт измель- чается до крупности 47% класса —0,074 мм в шаровой мельнице 215
3,6 X 4,0 м с разгрузкой через решетку, работающей в замкнутом цикле с двухспиральным классификатором диаметром 2,4 м с погру- женными спиралями. Эффективность классификации составляет 40%. Удельная производительность мельницы по классу —0,074 мм равна 1,0—1,2 т/м8 • ч. Производительность мельницы по руде равна 116 т/ч. Содержание твердого в сливах мельницы и классификатора 75 и 35—45%. Циркуляционная нагрузка 250%. Мельница догру- жается шарами диаметром 80—100 мм. Вес шаровой нагрузки 75 т. Во II стадии слив классификатора обогащается на трехбарабан- ных сепараторах 209В-СЭ и 209В-ПП-СЭ, работающих с двумя перечистками магнитного продукта. Углы наклона магнитов на первом, втором и третьем приемах равны 20, 20, 15°. Производитель- ность трехбарабанного сепаратора достигает 50 т/ч при содер- жании твердого в питании 35—45 % . Во II стадии обогащения уда- ляется 36% хвостов и повышается содержание железа в промпро- дукте на 10%. Обезвоживание концентрата осуществляется на дисковых вакуум- фильтрах' Ду-68-2,5. Сушка концентрата производится в трех сушильных барабанах 3,5 X 27 м, работающих на мазуте. Производительность сушильного барабана равна 100 т/ч при содержании влаги в сухом концентрате 1,5%. Опыт совершенствования техники и технологии На фабрике выполнен ряд мероприятий, направленных на повы- шение показателей обогащения. Улучшен процесс сухой магнитной сепарации благодаря увеличению скорости вращения барабанов с 26 до 40 об/мин. При быстроходном режиме работы сепараторов по- вышается выход хвостов с 17 до 23%, а также уменьшается влияние на результаты сепарации повышенного содержания мелочи (—5 мм) и влаги в руде. Содержание железа в хвостах снизилось с 7,8 до 5,9%. При этом содержание класса 1—0 мм в хвостах увеличивается с 15 до 45% при снижении в нем содержания железа с 10,6 до 6,9%. Важным фактором, повышающим качество концентрата, является снижение крупности измельчения. В цикле измельчения не произ- водится размагничивания материала перед подачей его в классифика- тор, что снижает эффективность классификации и ухудшает резуль- таты всего цикла измельчения. Необходимо разработать аппараты для размагничивания крупнокусковой сухой руды. Из продуктов разгрузки мельницы магнитной сепарацией может быть выделено 25% хвостов с содержанием 5% железа. Это мероприя- тие позволяет, увеличить производительность, мельницы или умень- шить крупностр измельчения руды и улучшить качество концентрата. На фабрике полностью произведена замена магнитных сепараторов 167А-СЭ на высокопроизводительные сепараторы 209В-СЭ и 209ВПП-СЭ, что улучшило показатели обогащения. По проектной схеме обезвоживания концентрат направлялся в классификатор, пески которого дренировались на складе, а слив после' сгущений 216
в магнитных конусах поступал на барабанные вакуум-фильтры. Вследствие низкого качества изготовления барабанных фильтров (Б20-2,6/2,6), неудовлетворительной работы фильтратных насосов (4К-12), плохого сгущения материала в конусах этот узел фильтра- ции не был освоен. Отделение фильтрации реконструировано Рцда. I 1=700,0 \/3=29,5 \& = 700,0 Сухая магнитная сепарация if--76,0 ^=35,7 > Измельчение I "7=^71 /3=7,331 Сухие хвосты Фильтрация Сгущение Мокрая магнитная сепарация Урб/З 1=73,0\ \/5--67,2 /3=5,2 L Магнитная сепарация 1=3.0 1 "Р=о,6 I/ Классификация 60°/,-0,076мы 1=57,8 /3 = 97,69 пение! б^иинитпаясепарация 1=0,3 /3=70,0 Измерь- Магнитная сепарация ~ 1=8,0 \ 1=66,3 /3 = 02,8 1 = 65,3 -/3 = 60,5 1=12,53 /3 = 5,92 Магнитная сепарация н п- \ .... ^=’72,0 |д--т U-- чОр? Складирование 1=90,97 /3=63,5 £=67,16 Магнитная сепарация 1=63,0 /5 = 62,6 С ушка. в дренам \5=6,96 1-35,57 1/3=63,6 ft 55,5 Газоочистка I -----------------------11=7,2 [ft=62,9 1=2,3 /3=27,3 ^=63,5 сазоочистка Л 1=0,9 /3=62,9 1=0,3 /3=63,5 Магнитная сепарация 1= 07/7 ' /3 = 63,0 3'=7,53 /3=39,9 Обесшламливание VT=0,9 т 1/3=62,9 Фильтрация 1 _________ Потери с газом 8=7,19 '£--36,5?. 1=37,83':/5=6,0' Хвосты мокрые Концентрат Рис. 37. Технологическая Схема расширения обогатительной фабрики Ковдор- ского ГОКа с установкой дисковых фильтров Ду-68-2,5. Для стабилизации ра- боты дисковых фильтров были проведены следующие мероприятия: механические мешалки заменены воздушными, реконструирован при- вод вращения дисков и установлено постоянное число оборо- тов — 0,7 в минуту, подведен воздух для регенерации фильтроткани. Улучшена работа сушильных барабанов: реконструирована за- грузочная течка, расширена разгрузочная камера сушильного бара- бана, удалены насадки, реконструированы топки. Для сгущения скрубберной воды установлен дешламатор диаметром 5 м, что снизило 217
содержание железа в хвостах на 0,5%. Большие трудности испыты- вает комбинат из-за зависания и смерзаемости руды в бункерах и теч- ках дробильного и главного корпусов в зимний период, из-за чего I коэффициент использования мельниц снижается до 85%. Эффектив- ’ ных мер борьбы со смерзаемостыо и зависанием руды пока не найдено. На участке обогащения автоматизирована загрузка мельниц 1 рудой, смонтирована схема централизованного запуска агрегатов. ‘ Дробленая руда. Рис. 38. Схема цепи аппара- тов расширения обогатитель- ной фабрики Ковдорского ЬГОКа: 1 — сепаратор электромагнитный 0 900 мм, 26 шт.; 2 — стержне- вая мельница 3200 X 45 000 2 шт.; 3 — гидроциклон 0 750 м, 12 шт.; 4 — сепаратор магнитный двухбарабанный 209В-СЭ, 8 шт.; S — шаровая мельница 3,6’х 4,0 м,' 6 шт.; в — размагничивающий ап- парат 0 200 ли», 4 шт.; .7 — сепа- ратор магнитный барабанный 209ВП-СЭ, 4 шт.; 8 — насос; 9 — сепаратор магнитный трекбарабап- ный 209ВПП-СЭ; 10 — гидросепа- ратор 0 5 м, 2 шт.; 11 — сепаратор магнитный однобарабаниый 209ВПП-СЭ, 2 шт.; 12 — дисковый вакуум-фильтр Ду-18, 2 шт. (Приведено количество оборудо- вания иа фабрике) » Хвосты Технологические насосы работают в автоматическом режиме на поплавковых реле. На участке дробления внедрен централизован- ный запуск оборудования. Для контроля наличия руды на ленте конвейера разработан индукционный датчик, для контроля за раз- грузкой дробилок внедрены датчики типа СНР-1013. Внедрена схема термозащиты основных аппаратов (дробилок, мельниц и др.) на базе аппаратуры типа АГ-229 с термодатчиками ТДП-80. Для контроля уровня заполнения погрузочных бункеров используются радиоактивные датчики. Устойчиво работает схема фиксации вагонов на железнодорожных весах. 218
Расширение обогатительной фабрики Мощность фабрики увеличивается до 8 млн. т руды в год благо- даря вводу в строй двух секций. Технологическая схема и схема цепи аппаратов секций приведены на рис. 37, 38. Измельчение промпродукта сухой магнитной сепарации осуще- ствляется в две стадии. В I стадии промпродукт измельчается до крупности 3—0 мм в стержневых мельницах, во II стадии до 60% клас- - са —0,074 мм в шаровых мельницах, работающих в замкнутом цикле с гидроциклонами. Обогащение руды производится в четыре стадии. В I стадии обогащается дробленая руда (25—0 мм) сухой магнитной сепарацией, во II стадии обогащается разгрузка стержневых мель- ниц мокрой магнитной сепарацией. Магнитные сепараторы III ста- дии работают в замкнутом цикле с шаровыми мельницами и гидро- циклонами, слив которых направляется в четвертую стадию обога- щения. Обезвоживание концентрата осуществляется на дисковых вакуум-фильтрах. В проекте приняты: концентрат с содержанием 64% железа, из- - влечение железа 86,5%, нагрузка на стержневую мельницу 124 т[ч,- удельная производительность шаровой мельницы по классу —0,074 мм 1,14 пг/.м3 • ч. Глава IV ОБОГАТИТЕЛЬНЫЕ ФАБРИКИ УРАЛА, КАЗАХСТАНА И СИБИРИ УРАЛ § 1. КАЧКАНАРСКИЙ ГОРНООБОГАТИТЕЛЬНЫЙ КОМБИНАТ Первая очередь обогатителъной^фабрики Качканарский горнообогатительный комбинат расположен на Урале в Свердловской области. Комбинат введен в эксплуатацию в 1963 г. и состоит из карьера, дробильно-обогатительной, агломе- рационной фабрик и вспомогательных цехов. Производительность комбината по руде в 1968 г. составила 14,86 млн. т в год. В 1970 г. полностью завершено строительство комбината проектной мощностью 33 млн. т сырой руды в год, 2,71 млн. т агломерата и 2,785 млн. т окатышей с содержанием 60,5 % железа. Намечается расширение ком- бината до 45 млн. т в год по сырой руде, 7,5 млн. т в год агломерата и окатышей с содержанием 60% железа и высоким содержанием пя- тиокиси ванадия [72]. Технологическая схема обработки руды на действующей фабрике первой очереди приведена на рис. 39. 219
Руда Дробление I Дробление! Грохрчение Дробление Ж Г р ох/гч е н и е ДроблениеЖ ,, ♦ - i Г р о х оч ен и е 1=25,0 fl=17,5 ^-25+15мм ~~ М5ыомн^=21 Сухая магнитная сепарация СухаЯMU' 1=/,8^7/^^Ш^ JJ “/Qjv 1=100-,fl=17,1 -/рмм\ 1=55,0 сепарация fi^gj 1=97,0;А=17,44'Измельчение I Г вахппние ~~\+2мм .?мМ г pox оч'ение ? Z ММ г— Мокрая магнитная сепарация __ОУ. Л-7 ? 1 Л : //? п 4^o J3=7,3,. Щебенка. fl ZdU. О . VAr .. " ' I V 1 Магнитная сепарация 1=8,1)fl=7,3 \fl = 10,0 ^’8} ” Перечисгдка хвостов 3= 37.2ч —*----------------------- 5=39,3 ;p=36,z1- Из мель чение П (j ^8,1 > fl 50,3 1=157,3 магнитная сепарация fl=53)2^----—-ь-а-| р =/о,8 Магнитная сепарация - - - 1=155,9 ? • л_- с ? fl-53,5 1=156,5 перечистка ’хвостов 1 fl ~ tpjfj ™м*и|™Jj ~/fu fl=8,6 '1=62,7 fl = 7,1 ------ —| * -------------:--------------- ll Размагничивание----------‘ Классификация 11=133,8 } *—V3-83,9 Классификация . ' <1=50,1 I a = 49 6 -----------4=53,3 „ V 3 Магнитная сепарация 1=в,8 fl =5^ j 73 = 9,9 1=18,1 Магнитная сепарация fl=51,5 IT Магнитная сепарация 1=!7,9\fl--6Z,0 1=02^-__r Размагничивание a: g i Классификация 77=0,7 fl = 13,3 '_ , С г у сцен и е — Фильтрация у..(ленточныефильтры) fl4o,7 V ильтрация 7дисковые фильтры') $-.821 -^1=7,16 jl=17,9;fl = 52,0 ;&=64,9 fi = S4,0 6 7 Концентрат Хвосты Рис. 39. Технологическая Схема обогатительной фабрики Качканарского ГОКа 4=7,16 fl = 64,0
Дробление руды производится в четыре стадии. В I стадии уста- новлены конусные дробилки 1500/300. Перед III и IV стадиями осу- ществляется грохочение руды по классам 60 и 20 мм. Угол наклона' грохотов увеличен с 17 до 25°, что устранило их забивку. Соотноше- ние числа дробилок в I и II стадиях равно 1 : 4, а в III и IV стадиях 1 : 2. Схема дробления позволяет сократить крупность руды с 1500 до 25—0 мм (5—7% класса Д-25 мм). В дробленой руде содержится до 50—60 % мелкого класса 6—0 мм. Характеристика работы цикла дробления приведена в табл. 70. Таблица 70 Характеристика работы цикла дробления Стадия Оборудование Производитель- ность, т/ч Выпускная щель, мм Крупность руды, мм Коэффициент использова- ния обору- дования I Дробилка ККД-1500/300 4000 250 0,86 II Дробилка КР Д-900 1000 100 — — III Дробилка КСД-2200 700 30 65—0 0,75 Грохот 1,5 X 3 м — 60 — — IV Дробилка КМД-2200 350 8—10 25-0 0,75 Грохот 1,5 X 3 м — 16—18 — — Обогащение руды производится в четыре стадии. Дробленая руда на двухситных грохотах разделяется на классы Д-15 мм, —15 Д- -|- 10 мм и —10 мм. В I стадии первые два класса обогащаются ме- тодом сухой магнитной сепарации на трехбарабанных электромагнит- ных сепараторах 168-СЭ, работающих с перечисткой хвостов. Ско- рость вращения верхних барабанов 25 об/мин, а нижних — 20 об/мин. Промпродукт сухой магнитной сепарации совместно с классом —10 мм направляется на измельчение и мокрую магнитную сепарацию, а хвосты являются товарной продукцией (строительной щебенкой). Первая очередь обогатительной фабрики состоит из 15 секций, которые эксплуатируются по схеме, включающей две стадии измель- чения и три стадии мокрой магнитной сепарации. Производитель- ность секции равна 145 т/ч по руде или 22 т/ч по концентрату. Схема измельчения обеспечивает конечную крупность помола 70—85% класса —0,074 мм. Соотношение объемов мельниц в I и II стадиях равно 1 : 1,0. Объем мельницы в I стадии каждой секции равен 32 ж3-. В Lстадии руда измельчается до крупности 1,6—0 мм в стержневых мельницах (3,2 X 4,5 м) при содержании твердого в разгрузке мельницы 75—78%. Производительность мельницы 145 т/ч. Стержневые мельницы имеют резерв и могут быть нагруже- ны до 200 т/ч и более, при этом содержание класса Д-2 мм в разгрузке 221
мельницы увеличивается незначительно. Слив мельницы подвер- гается грохочению по классу 3 мм, нижний, продукт грохота посту- пает на магнитную сепарацию. Особенностью качканарской руды является резкое различие из- мельчаемости рудных и нерудных минералов. Рудная часть измель- чается значительно трудней, чем нерудная. В разгрузке стержневой мельницы содержится свыше 30% класса —0,074 мм. Магнитной сепарацией в хвосты удаляются тонкие классы, и со- держание класса —0,074 мм в промпродукте снижается до 10—15%. Во П стадии промпродукт измельчается в шаровых мельницах (3,2 X 4,5 м) с разгрузкой через решетку, работающих в замкну- том цикле с гидроциклонами диаметром 500 мм. Классификация производится в два приема с контрольной пере- чисткой слива гидроциклонов первого приема, пески которых на- правляются в мельницу. Слив гидроциклонов второго приема с содержанием твердого 20% поступает на обогащение, а пески на- правляются в зумпф насосов для повторной классификации. Гйдро- циклоны первого и второго приемов подключены последовательно и работают от одного насоса. Содержание твердого в разгрузке шаровых мельниц регулируется в пределах 67—75%. Циркуляционная нагрузка составляет 300%. Удельные производительности по классу —0,074 мм стержневых и шаровых мельниц равны 0,8 и 0,7—1,0 т!мъ • ч. В мельницы до- гружаются шары диаметром 40 мм. Шаровая нагрузка мельницы 70 т. Готовые продукты каждой стадии измельчения и разгрузка шаровых мельниц подвергаются обогащению на магнитных сепараторах с прямоточными (II и III стадии) и по'лупротивоточными ваннами (IV стадия) (табл. 71). В каждой стадии обогащения производятся перечистки магнит- ного продукта, а во II и III стадии осуществляется также перечистка Таблица 71 Показатели работы цикла обогащения Стадия и крупность материала, % класса —0,074 лш Сепараторы Производитель- ность, т/ч Содержание твердого в питании, % Выход хвостов, % Прирост желе- за, % I Электромагнитные 168-СЭ 80 97 3 2 II 20 Магнитный 209В-СЭ 150 45 60 19 III 25' Трехбарабанный магнитный 167А-СЭ 60 50 11 13 IV 70—85 Трехбарабанный магнитный 167А-ПП-СЭ 10 20 5 10 222
хвостов. В схеме отсутствует операция обесшламливания материала перед магнитной сепарацией. Схема обогащения обеспечивает получение концентрата с содер- жанием железа 62% при извлечении 65%. Для обезвоживания концентрата применяется. Комбинированная схема фильтрации: на ленточных и дисковых фильтрах. Удельные производительности ленточного и дискового фильтров равны 6 и 0,7 т/м2 • ч при содержании влаги в кеке 10%. Вторая очередь обогатительной фабрики Вторая очередь обогатительной фабрики включает 10 обогати- тельных секций. Производительность второй очереди фабрики со- ставляет 16,5 млн. т руды в год. Схема обогащения и проектные технологические показатели, принятые для второй очереди фабрики, являются аналогичными пер- вой очереди фабрики. По сравнению с первой очередью на секциях устанавливается новое оборудование: противоточные магнитные сепараторы 209ВП-СЭ для обогаще- ния разгрузок стержневых и шаровых мельниц; полупротивоточные магнитные сепараторы 209ВПП-СЭ для обо- гащения слива гидроциклонов; шаровые мельницы размером 3,6 X 5,0 м для измельчения пром- продукта I стадии обогащения. Проектная производительность стержневой мельницы размером 3,2 X 4,5.ж принята 180 т/ч. Опыт совершенствования техники и технологии На Качканарском комбинате осуществлена рентабельная перера- ботка бедных магнетитовых руд. Для получения 1 т концентрата необходимо переработать 6 т сырой руды, или в 2,5 раза больше, чем на действующих магнитнообогатительных фабриках в СССР и за рубежом. Рентабельное использование качканарской руды достигнуто благодаря комплексному использованию компонен- тов руды (железо и ванадий), применения высокопроизводительного оборудования и многостадиальной схемы обогащения с четырехкрат- ным сбросом хвостов. Титано-магнетит Качканарского месторождения по сравнению с магнетитами руд других месторождений имеет маг- нитную восприимчивость в три раза меньшую, обладает высокой коэрцитивной силой и сохраняет значительную остаточную на- магниченность. Для достижения высокой чистоты концентрата требуется много- кратная перечистка магнитных продуктов и повышенная напряжен- ность магнитного поля при выделении хвостов [73]. Для улучшения показателей обогащения и фильтрации: расширен фронт магнитной сепарации во II стадии обогащения, в результате чего содержание железа в хвостах этой стадии снизи- лось на 0,4%; 223
в четвертой стадии обогащения содержание железа в хвостах снижено на 2% благодаря замене прямоточных ванн магнитных сепа- раторов полупротивоточными; достигнута равномерная загрузка по ширине барабанов сепара- торов подачей питания в две точки; реконструированы ленточные вакуум-фильтры (изменена кон- струкция вакуумного коллектора, установлены направляющие на приводной и натяжной барабаны, изменена конструкция ванны); увеличены диаметры труб фильтратных и вакуумных магистра- лей ; дополнительно установлены вакуум-насосы ВН-120 и дисковые фильтры ДУ-102-2,5. На Качканарском комбинате проведены испытания опытного про- мышленного образца барабанного магнитного сепаратора 209А-СЭ размером 0 900 X 2500 мм с шестиполюсной системой из феррито- бариевых магнитов и тремя типами ванн: прямоточной, противоточ- ной и полупротивоточной. Напряженность поля 1200 э. Испытаниями установлено, что сепараторы 209А-СЭ, 209А-П-СЭ и 209А-ПП-СЭ, по сравнению с серийными сепараторами 167А-СЭ и 167А-ПП-СЭ во II, III и IV стадиях обогащения снижают содержание железа в хвостах на 0,5; 1,2 и 1,5%, и производительность их выше в 1,5— 2,5 раза [74]. Для получения высококачественного концентрата на фабрике проведены промышленные испытания трехстадиальной схемы измель- чения с пятью стадиями магнитной сепарации, которая была осу- ществлена по опыту криворожских ГОКов компоновкой обррудова- ния двух смежных секций. Испытания показали, что при трехста- диальном измельчении обеспечиваемся конечная крупность помола 96% класса —0,074 мм. Это позволяет выдавать концентраты проект- ного качества и более богатые при производительности секций на 15% превышающей проектную. На дробильной фабрике полностью осуществляется диспетчерс- кое управление всеми механизмами. Из диспетчерского пункта про- изводится пуск, управление и остановка дробилок, дистанционное управление передвижением конвейеров, загружающих бункера, ди- станционное регулирование скорости пл'астинчатых питателей и дру- гие операции. Для контроля температуры подшипников применены электронные двенадцатиточечные показывающие и сигнализирующие мосты ЭМДС-26, устанавливаемые в операторских пунктах. Мосты ЭМДС- 26 включены в схему автоматической остановки дробилок при пере- греве подшипников. Контроль подпора и завала дробилок осуществляется электрон- ными датчиками, разработанными на комбинате, и реле типа ИКС-2Н. Для полного исключения попадания металла в дробилки на кон- вейерах установлено последовательно два металлоискателя завода «Севкавэлектроприбор». Контроль завала желобов, воронок, автома- тическое сохранение рудной подушки под питателями и контроль 224
нижнего уровня руды в бункерах осуществляется радиоактивными индикаторами уровня, широко применяющимися на комбинате. Применение автоматизации позволило сократить обслуживающий персонал (в корпусе крупного дробления работает в смену один опе- ратор и два машиниста дробилок) и повысило технико-экономичес- кие показатели. Управление производственным процессом цеха обогащения цен- трализованное — из диспетчерского пункта и трех операторских пунктов. На второй очереди фабрики управление всеми десятью секциями осуществляется из одного операторского пункта. У опе- ратора установлен мнемощит, на котором контролируются верхний, средний и нижний уровни руды в бункере, положение передвиж- ных загрузочных конвейеров и состояние всех технологических цепо- чек. На щит КИП оператора вынесены: сигнализирующие мосты ЭМДС-26 для контроля температуры под- шипников мельниц и слива масла с них; приборы контроля и автоматического регулирования плотности пульпы в шаровых мельницах и сливе гидроциклонов. Для второй очереди фабрики принята схема автоматизации заг- рузки рудой стержневой мельницы. Показания конвейерных весов передаются на сельсин-приемник, встроенный во вторичный диффе- реициальцо-трансформаторный прибор, который через размножитель сигналов выдает величину дебаланса, соответствующую отклоне- нию от задания, на электронные регуляторы руды и воды. При из- менении подачи руды соответственно изменяется и количество воды, подаваемой в мельницу, что позволяет поддерживать оптимальную плотность пульпы в мельнице [75]. § 2. МАГНИТОГОРСКАЯ ОБОГАТИТЕЛЬНАЯ ФАБРИКА Обогатительная фабрика для обработки бедных сульфидных руд (ДОФ-5) введена в эксплуатацию в 1965 г. Проектная производи- тельность составляет 4,5 млн. т руды в год. Технологическая схема фабрики приведена на рис. 40. Дробление исходной руды крупностью 1200—0 мм осуществля- ется в четыре стадии до конечной крупности 8—0 мм. В I стадии руда дробится до крупности 350—0 мм в щековой дро- билке 1,5 X 2,1 м при щели 250 мм и производительности дробилки 800 т/ч. Во II стадии работают конусные дробилки КСД-2200 при щели 60 мм и производительность дробилки равна 800 т/ч. После II стадии дробления руда подается на усреднительный склад ем- костью 40 тыс. т. Перед III стадией производится грохочение руды по классу 25 мм, надрешетный продукт дробится в конусных дро- билках КСД-2200 при щели 25 мм, производительность дробилки 400 т/ч. В IV стадии руда дробится до конечной крупности 8—0 мм в короткоконусных дробилках КМД-2200, работающих при щели 7 мм и производительности 200 т/ч в замкнутом цикле с грохотами и магнитными сепараторами. 15 Заказ 478 225
Руда i Дробление! । Дробление! Г р ох оч ение ———: -| -88мм ★двмм-Г ДроолениеЖ —| \ !=100Д' ____Г рохочение____ 25'8 »м^ -8-0 мм Сухая магнитная сепарация хрп^8=13Д ^Цсс^кация^ Хвосгпы$~,3Д £ Магнитная сепарация! Г“ ~ Магнитная сепарация и . Г Магнитная сепарация (=33,56 | "fl = 61,0 1--------- ?-----------------------(I _________________J Z=ЗУ,.72 fl=26,0 О б езв оживание f Размагничивание ". — — L а Классификация (=27,00 +0>2^ z29j9 г\Измерь- JСлив ^очениеН Магнитная сепарация!! Магнитная сепарац. i Г п Магнитная сепарация \б=6,65 j \(5 = 62,2 т ,т Размагничивание (=8,08 fl = 18,0 ? Измель- чение! Перечистка у. .q 7 \flM70 fo-bbjZ --------- 47, J,'/3 = 6/,4 К л а с с и tp и к а. и и я________y= Q , c™tT\fl;6Z,0 Обезвоживание --------8',/3=62,0 Магнитная сепарация Пески\б--ДбО 'tfl-61,2 Фильтрация (ленточный. 1 г <рильтр) , If = 30,8 fl = 61,2 ^=39,6 (=28,68 ' fl=61,8; 6=71,6 fl --18,О',6=15,/'' Концентрат Мокрые хвосты Рис. 40. Технологическая с;хема Магнитогорской фабрики для обогащения сульфидных магнетитовых руд /=// ,/5 = 67,.? (-.8)8 ^ЛШД^ия^ /3=63,9 (Дисковый фильтр)\р^у2,1 (=8,8 ~У 3=0,5 "/3=28,8 (=1,0 fl =50,0
Измельчение руды производится в две стадии. В I стадии руда измельчается до крупности 0,5 мм в шаровых мельницах 3,2 X 3,1 м, работающих в замкнутом цикле с классификаторами. Производитель- ность мельницы равна 120 т/ч. Соотношение объемов мельниц I и II стадии равно 2:1. Во II стадии промпродукт измельчается до крупности 0,2—0 мм (60% класса —0,074 мм) в шаровых мельницах, работающих в замк- нутом цикле с классификаторами. Производительность мельницы 85 т/ч. Обогащение руды производится в три стадии. В I стадии руда обогащается на магнитных сепараторах 171-СЭ-П, работающих в замкнутом цикле третьей. стадии дробления. Произ- водительность сепаратора равна 60 т/ч. Во II и III .стадиях промпро- дукт обогащается мокрой магнитной сепарацией на сепараторах 167А-СЭ. Производительность сепаратора во II стадии равна 20 т/ч, а в III стадии — 14 т/ч. Перед обезвоживанием концентрат подается в классификаторы, песковая фракция которых фильтруется на лен- точных фильтрах, а шламовая — на дисковых фильтрах. Удельные производительности ленточного и дискового фильтров равны 4,0 и 0,52 т/ч • м2 при содержании влаги в кеке 10,9%. Технологическая схема обеспечивает получение концентрата с содержанием 61,8% железа при извлечении 71,6%. Удельные рас- ходы на 1 т концентрата: воды 7,9 лг3, электроэнергии 19,9 квт/ч, шаров 0,8 кг, фильтроткани 0,006 м2. § 3. ЛЕБЯЖИНСКАЯ ОБОГАТИТЕЛЬНАЯ ФАБРИКА Лебяжинская обогатительная фабрика расположена в районе г. . Нижнего Тагила и входит в состав Высокогорского рудоуправле- ния Нижне-Тагильского металлургического комбината. Рудная база фабрики — магнетитовые руды Лебяжинского месторождения (шахта «Эксплуатационная»). Кроме них на фабрику поступают руды Со- коловского, Сарбайского и Гороблагодатского месторождений. Фаб- рика эксплуатируется с 1944 г. Магнетитовые руды Лебяжинского месторождения подвергаются дроблению и сухой магнитной сепарации на дробильно-обогатитель- ной фабрике производительностью 2 млн. т руды в год. Промпродукт сухой магнитной сепарации и привозные руды поступают на фаб- рику мокрой магнитной сепарации (МОФ), введенную в эксплуа- тацию в 1958 г. В 1967 г. на фабрике обработано около 1,5 млн. т сырья и полу- чено около 1 млн. т концентрата с содержанием железа 61,9—62,9%. Технологическая схема фабрики приведена на рис. 41. Пром- продукт сухой магнитной сепарации измельчается до крупности 75—80% класса —0,2 мм и обогащается магнитной сепарацией в три приема. Для обезвоживания концентрата применяется комбиниро- ванная схема фильтрации с классификацией концентрата в класси- фикаторах и гидроциклонах и раздельной фильтрацией песковой 15* 227
7=16,2 J3=8,Z Руда у-1000 „ J ft =39,8 Дробление I Дробление! Гдохочение /-.100 1 3 > Д+>0мм -Юнн! fl =32,9 Дробление!! I' '„„ /=^ /££££££££* 7=39,1 /3 =35,11 +16 мм -15мм! /3- ’ ’___________L___ Х=39,7\ Г /3=96,93! I 7=77,6 /3=92,3^ /3=35,1 ^+16 мм -IOhm^/3 = 39,2 Сухая магнитная сепарация 7=19,1 7=15,0 ifi=ZZ,0 t Перечистка хбостоб ’ ../5=27,7 7=6.2 "ft=9,3 Измельчение Классификация 1 | /3=91,8 Магнитная сепарация 7=29,9 /5=8,1 I 7=3,7 "/3=8,6 7=3 0 /3=61,8 СлиВу^в’0>5 /з=е],з i. Классшрикаиия Пески i Классификация , Пески! 7=19,0 Слиб\/3=60,3 --' ft=6O,6 , ~ * В- ° Магнитная сепарация^ а ция ^Фильтрация ’ft=iX^ !........ ...—!> ....... . ~ч1>--------- Сгущение Фильтрация „7=99,0 -^/3=61,7 1 6=87,0 —.---- 7=51,0 ft =8,9 6=13,0 Концентрат •<.. Хвосты Рис. 41. Технологическая схема Лебяжинской обогатительной фабрики
фракции на ленточных фильтрах, а шламовой на дисковых фильтрах. Влажность концентрата около 10%. Производительность основного оборудования: Оборудование Произво- дительность, т/ч Дробилка щековая 1,5 х 1,2 м (щель 180 леи) . . . Дробилка конусная 1750 мм для среднего дробле- ния (щель 45 мм) Дробилка короткоконусная 2100 мм для мелкого дробления (щель 12 льм) Мельница шаровая 3,2x3,1 м . . Магнитный сепаратор 167А-СЭ 600x 1500 мм ... Вакуум-фильтр ленточный Л1,6-0,5/3,2 254 254 228 80 20 15 Технико-экономические показатели работы фабрик приведены ниже: Показатели Дробильно- ооогатитель- ная фабрика (ДОФ-1) Магнитно- обогатитель- ная фабрика (МОФ) Количество трудящихся: 147 91 в том числе рабочих 139 84 „ рабочего , . Производительность на одного-2 » т год: трудящегося ' по исходному сырью . . . 14518 13729 . по концентрату 11866 10953 Коэффициент использования оборудования .... 0,69 0,68 Расход электроэнергии на 1 т готовой продукции, кет • ч 1,95 14,6 Расход воды на 1 т концентрата, jh3 — 5,1 Расход шаров на 1 т руды, кг — 0,523 § 4. ВЫСОКОГОРСКАЯ ОБОГАТИТЕЛЬНАЯ ФАБРИКА Обогатительная фабрика расположена около г. Нижний Тагил и обрабатывает магнетитовые руды подземной и открытой добычи. Фабрика включает два дробильно-обогатительных цеха и цех мок- рого магнитного обогащения, введенные в эксплуатацию в 1942— 1952 гг. Технологическая схема фабрика приведена на рис. 42. Исход- ная руда (800—0 мм) дробится в три стадии до конечной крупности 20—0 мм. В последней стадии конусные дробилки работают при вы- пускной щели 9 мм в замкнутом цикле с грохотами. Дробленая 229
Руо a 800-0мм Дробление I до 220 мм Дробление I до 80мм Г рохочение Мелкое дробление до 9 мн Г рохочение +20 нм -20мм 20-0 нм 6-100,0 , fl-31,2 ____________ н и. е ^=65 мм ~вмм Сухая магнитная сепарация 6=53,0 /3-29,6, 6-39,8 /3-33,7 6-12,2 Концентрат р-g) g Сухая магнитная сепарация 6=29,0 J8=1O,5 Хвосты 6-29,0 /3-9/,5 6-12,2 /3-52,9 ••10мм -10 мм Дробление 6-19М /3-59.6\ ------------1 6=58,8 f —'-------\ЛДЗ=36,8 Классификация Но мель чение Q / 6=3,7 6=3,9 ' , Г-* fi-99,6 fl = 99,7 Классификация ~ „„ , —----------------1 0=04,0 \/3-37,3 Мокрая магнитная v сепарация \6-39Д \fl--52,9 Магнитная сепарация ~~6=9,1 \fi = 11,5 \6-27,2 • fl-10,8 \6=35,3 \/3=57,6 Магнитная сепарация "' " 0,8 99,1.,13-20,6 Размагничивание I 6-27,7 \fl--60,5 Классификация /ленточные фильтры) 6-19,3 I /3-59,6 u 6-12,2 |/3- 52,9 Концентрат/10-0 мм) 6-23,1 fl-10,7 6=8,9 /3=62,6 6-7,6 /3-97,3 6=9,9 Сгущение 6-9,9 ,./3 = 62,7 Фильтрация , (дисковые рильтри) 6-3,9 /3-62,7 6-30,6 ••/3-60,6 Концентрат 6=3,9,/3-99,7\ - ” Сгущение I УЗ-99,7 I_______ t Мокрая маг нит- 6-3 2 на'1 сепарация /=%$ Мокрая магнит- ная сепарация I 6-2,9 б6оТ\ \fl-61,8 /3-12,3\ Размагничивание Классификация \б-1,9 8-1,0 \fl=60,6 fl- 63,9 Фильтрация 6-0,8 fl=11,3 6=1,9 V/3-60.5 Рис, 42. Технологическая схема Высокогорской ^обогатительной фабрики 6-28,2 /3 - 10,9,, X весты
руда классифицируется на грохотах на два класса —20 + 8 мм и 8—0 мм. Из руды крупностью 20—8 мм сухой магнитной сепарацией выделяются готовый концентрат с содержанием железа 53%, пром- продукт и хвосты. Промпродукт совместно с рудой крупностью 8—0 мм направляют в цех мокрого магнитного обогащения, где руда измельчается до крупности 20% класса +0,2 мм (0,8—0 мм) в ша- ровых мельницах, работающих в замкнутом цикле с классификато- рами. Производительность мельницы (3,2 X 3,1 м) 80 т!ч. Из слива классификаторов на магнитных сепараторах 167А-СЭ выделяются хвосты, а на ленточных сепараторах 128-СЭ — готовый концентрат и промпродукт. Концентрат разделяется в спиральном классифика- торе на песковую и шламовую фракции, которые фильтруются на ленточных и'дисковых фильтрах. Удельные производительности лен- точного и дискового фильтра равны 9,4 и 0,5 т!ч • м2. Схема обогащения обеспечивает получение концентрата с содер- жанием 60,8% железа. Производительность фабрики около4,5млн. т руды в год. Расход, электроэнергии на 1 т концентрата равен 24 кет • ч, воды — 14,6 м3. § 5. ГОРОБЛАГОДАТСКАЯ ОБОГАТИТЕЛЬНАЯ ФАБРИКА Обогатительная фабрика расположена в Свердловской области около г. Кушва и обрабатывает магнетитовые руды Гороблагодат- ского, Осокино-Александровского^и Валуевского месторождений. Руда добывается подземным и открытым способом. Обогатительная фабрика включает два цеха дробления и цех мокрого магнитного обогащения, введенные в эксплуатацию в 1948 и 1954 гг. Производительность фабрики составляет около 5 млн. т руды и 2 млн. т концентрата в год. Технологическая схема фабрики приведена на рис. 43. Исход- ная руда дробится до крупности 40—0 мм и классифицируется на грохотах по классу 15 мм. Продукты грохочения обогащаются раз- дельно методом сухой магнитной сепарации, в результате чего выде- ляются крупных! и мелкий готовые концентраты с содержанием 51,4—50,8% железа, промпродукт и хвосты. Промпродукт направля- ется в цех мокрого обогащения, где он измельчается в две стадии и обогащается магнитной сепарацией. На секциях 4—5 продукт I стадии измельчения классифициру- ется в гидроциклонах на песковую и шламовую фракцию, которые обогащаются раздельно с получением готового концентрата из шла- мовой фракции. Из песковой фракции выделяются хвосты и пром- продукт; из промпродукта концентрат выделяется после измельчения и магнитной сепарации. В цикле обогащения работают барабанные прямоточные и про- тивоточные магнитные сепараторы и ленточные электромагнитные сепараторы. На ленточных сепараторах выделяют три продукта: концентрат, промпродукт и хвосты. ' 231
Pgda 7000 -Ohm I 5=100,0 I /3 = 37,10 Дробление 1 So 220пн Грохочение Дробление Ж до 42мм. Гр о х о ч е н и е • 15 мм ♦ 15 мм Сухая магнит- пая сепарация \б--0,№ \/3 = 51Д Крупный п концентрат Яеррчистка Сухая магнит- нал сепарация П ер счистка. Дробление Ш - /5nnj = 15 мм Сухие магнит- ная сепарация Пере чистка 5=96,86 \/3 = 50,87 Мелкий концентрат ПромТроду^ ~ р3„ел1,чемие1К^---------- 15 - О мм секции 4-5 * Классификация /-- % J /3=37,5 К л а с с ищ акация -------сСлав Лески #-4,6 \ р--33,в ^1 Магнитная сепарация —------ч 17^7 Z=/,7 I /=5“/ \L3 = 4tf,2 р-10,0\ ^'‘^Классификация I— I /З-МД #-в,о г\Измельчение1[ * (3-lZ,0 \ К-3 6 ^егнитная сепарация #--12,7\^^___________ !t>--295Vbl3,2 ч \р>*30,3 ’ Магнитная сепарация | 1=5.5 \/3=55,6 ------—Секции 2 - 3 Q Ирм ель чение! К л ассафикация I К-15,2 1 F p=33,cj Магнитная сепарация , ГТ^Х5 "Лтд . рз--05,о fi=ii,e Магнитная сепарация 5=7,7 /3 = 12,0 Магешпная 'сепарация 0'0,4 о-1,. ‘-“л I /3=12,2 /3=37,5 /3=97,№1 1=0,7 \5=о,з\1=орурр 5=6,2 /3=59,6 1=0,5 /3=75,7 5=0,3 1=0,5 /3=wp р--юд 5=8.2 /3=11,6 Магнитная сепарация К'-ОДХ Магнитная сепарация в--о,з #--0,0 fi--lZ,3 ft--62,7 l=Z,t /3 = 60,7 1=20,6 /3 = 10,0 Хвосты 1=32,7 1= 13,3 /1 = 60,95^ Концентрат 0,7 i /3--10,Г~Т'^ ~бМ0,51 р--11,8 f \5 =10,8,/3=11,9 и - 1-й, /з=бо,пб <Р и л ьтррцая (ленточный фильтр) L__ Кек Обезвоживание ’ t- ( гиороциклон) I f ХсЯГб Пески Фильтрация /дисковые фильтры/ I ..1 1 ^-02Д классификация \1=0,5 5=0,1 /3 = 99,7 /3=19,1 -Л Слив 1= и,г fl = 60,7 Слив Рис. 43. Технологическая схема Гороблагодатской обогатительной фабрики Пески Хвосты 5=19,1 ' /3 = 11,79
Для обезвоживания концентрата применяют комбинированную схему фильтрации на ленточных и дисковых вакуум-фильтрах. Удельные производительности ленточного и дискового фильтров равны 7,5 и 0,7 т1м2 • ч при содержании влаги в кеке 10%. Расход электроэнергии на 1 т руды равен 19,3 кет • ч, воды — 6,5 м3. Цех мокрого обогащения выпускает концентрат с содержанием железа около 60% при извлечении 77,4%. § 6. СЕВЕРО-ПЕСЧАНСКИЙ ГОРНООБОГАТИТЕЛЬНЫЙ КОМБИНАТ Северо-Песчанский горнообогатительный комбинат расположен в районе Среднего Урала и введен в эксплуатацию в 1969 г. В ком- бинат входят: дробильный комплекс, обогатительная фабрика и фабрика окомкования. В эксплуатацию введена дробильно-обогатительная фабрика с сухой магнитной сепарацией. Магнетитовая руда, выданная из шах- ты, подвергается дроблению до крупности 25—0 мм в две стадии с предварительным грохочением перед каждой стадией дробления. Дробленая руда классифицируется на классы 25—12 и 12—0 мм. Руда 25—12 мм обогащается сухой магнитной сепарацией. Полу- ченный промпродукт объединяется с рудой крупностью 12—0 мм и является готовой продукцией, отгружаемой на Серовский металлур- гический завод. В готовом продукте содержится около 51% железа и 2,5% серы. В дальнейшем на комбинате предусматривается переработка смоси руд Северо-Песчанского и Ново-Песчанского месторождений в соотношении 1:1. На фабрику будет поступать руда с содержанием 44,7% Fe, 2,4% S и 0,039% Р и обрабатываться по проектной схеме, приведенной на рис. 44. В корпус мокрого магнитного обогащения поступает промпродукт сухой магнитной сепарации в количестве 4,2 млн. т в год. В I ста- дии промпродукт измельчается в стержневых мельницах до круп- ности 38,6% класса —0,074 мм, а во II стадии — в шаровых мельни- цах до крупности 92—95% класса —0,074 мм. Измельченный мате- риал обогащается мокрой магнитной сепарацией в две стадии. Кон- центрат из смеси руд содержит 66,95% Fe и 1,51% S. Извлечение в концентрат составляет: 84,86% общего железа, 96,5% магнитного железа и 36,35% серы. Концентрат подвергается окомкованию. § 7. ДРОБИЛЬНО-ОБОГАТИТЕЛЬНЫЕ ФАБРИКИ СЕВЕРНОГО УРАЛА В районе Северного Урала работают несколько дробильно-обо- гатительных фабрик при шахтах «Капитальная», «Новая», «Перво- майская» и Суходойском карьере. На ДОФ шахты «Капитальная» исходная руда крупностью 400— 0 мм дробится в две стадии. Дробленая руда (30—0 мм) с содержани- ем 36% железа разделяется на два класса 30—10 и 10—0 мм, которые 233
раздельно обогащаются методом сухой магнитной сепарации на сепа- раторах 171 А-СЭ с перечисткой хвостов. Из руды (30—0.мм) выде- ляется концентрат с содержанием 55% железа, хвосты и промпродукт. Руда Гоохтчениё Дробление! Г I Грохочение Дробление! 1 __1_ |>Ч/,7 Грох о чение 25-12 нм,. Х-зпап ' о-ос,и (,ухая магнитная сепарация 12-0 мн +2мм Л 70,0 7^5/7 1 fl-53,9 П е р е ч ист к а К =103 ' \р2,0 l>3=/4f О ИзмельчениеI Грохочение . Т^2'^\/3=5’t,0 $'вЦ!магнитная сепарация . Г^вёо 1 к-- ю,о в-59 5 \/3 = 13Д т "“ж Перечистка __________.__1/3=95,2 /3=10,0 M\/3=5't,0 Размагничивание Изнельчение! /- gg g Классификация /3 --5в',7 f ~1 Магнитная сепарация Магнитная сепарация Магнитны сепарация । t Обезвоживание 1'-50,6 /3 = 05,95 „ и=м,во Концентрат j:—^1=12.3 \fl=2i,z Сгущение . Г. । /=//,£ Перечистка, хвостов /3=18,7 '/3=03,0 10,59 Кваст» 1*27.1 Т 1 Рис. 44. Проектная технологическая схема Северо-Песчап- ского ГОКа Промпродукт дробится в дробилке КМД-1200 до крупности 8—0 мм и обогащается сухой магнитной сепарацией на сепараторах 132-.СЭ с выделением концентрата и хвостов. В общих хвостах содержится 13% Fe. 234
Технология обработки руды на ДОФ при шахтах «Новая» и «Пер- вомайская» является аналогичной. Обогатительные фабрики выдают концентраты с содержанием 50—53% железа. На Суходойском карьере добывается сидеритовая и магнетитовая руда. Сидеритовая руда поступает в плавку без обогащения. Магне- титовая руда с содержанием 45 % железа дробится в две стадии в ще- ковой и конусной дробилках. Дробленая руда (30—0 мм) разделя- ется на два класса: 30—10 и 10—0 мм, которые раздельно обогаща- ются сухой магнитной сепарацией с выделением концентратов, со- держащих 51% железа. КАЗАХСТАН § 8. СОКОЛОВСКО-САРБАЙСКИЙ ГОРНООБОГАТИТЕЛЬНЫЙ КОМБИНАТ Технология обработки сернистых, магнетитовых руд Соколовско-Сарбайский горнообогатительный комбинат (ССГОК) расположен в Кустанайской области Казахской ССР. Комбинат вве- ден в эксплуатацию в 1957—1962 гг. и включает дробильно-обогати- тельную фабрику доменных и мартеновских руд, фабрику глубокого обогащения, фабрику окомкования и вспомогательные сооружения. Дробление руды осуществляется в четыре стадии. Перед III и IV стадиями дробления производится грохочение руды. Эффектив- ность грохочения 85%. Схема дробления позволяет сокращать круп- ность руды с 1500 до 20—0 мм (5% класса + 20 мм) (табл. 72). Обогащение руды производится в четыре стадии. В I стадии дроб- леная руда обогащается сухой магнитной сепарацией. В этой стадии Таблица 72 Показатели работы цикла дробления Стадия Оборудование Производи- тельность , т/ч Выпускная щель, мм Крупность руды, мм Коэффициент использова- ния обору- дования I Дробилка ККД-1500 3000 200 0,85 II Дробилка КРД-900 1500 100 300-0 —— III Дробилка КСД-2200 450 15 40—0 0,78 Колосниковый грохот 1,75 X X 3,5 м 500 40-50 — — IV Дробилка КМД-2200 400 6 20-0 0,78 Инерционный грохот 173-ГР 450 . 20 — — 235
обогащения применяются барабанные магнитные сепараторы 189-СЭ. Промпродукт сухой магнитной сепарации направляется на фаб- рику мокрой магнитной сепарации для глубокого обогащения. Фабрика мокрой магнитной сепарации (MMG) включает корпус обогащения, склад влажного концентрата, хвостовое хозяйство, корпус сушки со складом сухого концентрата, систему оборотного водоснабжения и вспомогательные объекты. Корпус ММС состоит из 10 секций, которые эксплуатируются по схеме, включающей две стадии измельчения и три стадии мокрой магнитной сепарации. На пяти секциях производится измельчение руды до 75—80% класса —0,07 мм, а получаемый концентрат содер- жит 64,83% железа. Концентрат после обезвоживания (фильтрация, в зимнее время сушка) отправляется на агломерационные фабрики металлургических заводов. На остальных секциях производится более тонкое измельчение до 92—94% класса —0,074 мм и получае- мый концентрат содержит 66,38% железа. Концентрат после фильт- рации отправляется на окомкование. Производительность секции при тонком помоле (92—94% класса —0,074 мм) равна 180—185 т/ч. Соотношение объемов мельниц в I и II стадиях измельчения равно 1 : 3,2. Объем мельницы I стадии для каждой секции равен 32 мг. В I стадии промпродукт измельчается до крупности 25 % класса —0,074 мм в стержневой мельнице размером 3,2 X 4,5 м. Слив мельницы разгру- жается через бутару с отверстиями 20 мм, нижний продукт бутары направляется на магнитную сепарацию. Содержание твердого в раз- грузке мельницы регулируется в пределах 73—75%. Скорость вра- щения мельницы равна 14,6 об/мин. Мельница загружается стерж- нями диаметром 100 мм в количестве 75 т. Производительность стержневой мельницы равна 180—240 т/ч. Во II стадии промпродукт измельчается в шаровых мельницах 3,6 X 5,5 м с центральной раз- грузкой, работающих в замкнутом цикле с гидроциклонами. Диаметр сливных и песковых насадок гидроциклонов соответственно 110 и 50—55 мм. Плотность слива шаровой мельницы 70—75% твердого. В мельницы догружаются шары диаметром 60 мм. Шаровая нагрузка составляет 96 т. Плотность слива гидроциклонов при тонком по- моле равна 8—10% твердого, а при грубом помоле 20—25% твердого. Удельные производительности стержневой и шаровой мельниц по классу —0,074 мм равны соответственно 1,4и0,7—1,0т/№-ч. Произ- водительность гидроциклона диаметром 500 мм достигает 110— 130 т/ч при эффективности классификации 35%. Готовые продукты измельчения и разгрузка шаровых мельниц обогащаются на магнитных сепараторах с противоточными (II, III стадия) и полупротивоточнымй ваннами (IV стадия). В схеме отсутствуют операции обесшламливания материала. Сгущение кон- центрата перед фильтрацией производится на прямоточных магнит- ных сепараторах 190Б-СЭ, специально установленных для сгуще- ния (табл. 73). Одновременно со сгущением на сепараторах 190Б-СЭ происходит незначительное обогащение концентрата. Концентрат 236
Таблица 73 Показатели работы цикла обогащения Стадия и круп- ность материала, % класса —0,074 Л1Л1 Сепаратор Производитель- i ность, т/ч 1. Содержание твер- дого в питании, % Выход хвостов, % 1 Прирост железа, % I Четырехбарабанный магнит- ный 189-СЭ 240 95 12—13 ' 3-5 II Однобарабанный магнитный 26-СБ 50 50 20 7-9 III Однобарабаниый магнитный 26-СБ 20 50 8—10 6-9 IV Двухбарабаппый магнитный 167А-ПП-СЭ 10 10 9-12 4-6 Двухбарабанный магнитный 190Б-СЭ 20 35 1—2 0,2—0,6 обезвоживается до 9,5—10% влаги на дисковых фильтрах при ва- кууме 0,6—0,65 ат. Скорость вращения дисков принята 0,23 об/мин. Удельная производительность фильтра равна 0,5—0,7 т/м2 • ч. Расход воздуха составляет 0,8 л3/л«2 • мин. Опыт совершенствования техники и технологии На фабрике проведены значительные мероприятия по совершен- ствованию технологии, улучшению технологических показателей и модернизации оборудования. В результате реконструкции фаб- рики доменных и мартеновских руд (введение третьей стадии дроб- ления, сухой магнитной сепарации, замена конвейеров более мощ- ными, изменение схемы потоков руды) проектная мощность фабрики увеличилась на 40% [76, 77]. На фабрике сухой магнитной сепарации сернистых руд введена перечистка хвостов. Дробилки среднего дробления заменены дробил- ками мелкого дробления, что позволило выпускать аглоруду круп- ностью 8—0 мм. Внедрены сепараторы 189-СЭ производительностью 240 т/ч вместо 168-СЭ, в результате чего содержание железа в хвостах снижено на 1,5%. Улучшились условия обслуживания оборудования и повысилась производительность труда в результате проведения следующих ме- роприятий: перед пластинчатыми питателями установлены радиоактивные датчики, контролирующие количество рудной постели на питателе; автоматизирован пуск и остановка магнитных сепараторов в за- висимости от наличия руды в бункере; 237
40 мм. Подрешетный продукт рассеивается на двух инерционных грохотах ГР-173 с сеткой 10 X 10 мм. Нижний продукт грохота отправляется на склад аглоруды, верхний продукт колосникового ПромпровуктОИО I 8=85,9- А Измельчение! Бутара МагнитнаясепарацияТ у . 4=66,8 11’Л а = 99,6 — ------------------------------- Размазничивание 8=7,2 Классификация I--—”—5—-——। /= а5 А Измель чение И Магнитнаясепарация!// J V8=56ft^~~~}4/7,2 „ V тг „ ТД=^7 Магнит-я сепарацЛ Магнитная сепарация _ г 8=9,8 ft=t7,O" Размагничивание Классишакация /=77У1 классам,079мм) ft--5S,9\ I Измель чеиие Ш. Обесшламливание. ~—------------1/=/,5 /3=29,0 Магнитная сепарацияШ v’ !/з -- 69,1 Магнитная сепарация ft = 65,5 L V и л ьт ра ц и я '=59,8 }=57,7 /5=29,5 8=3,0 /5=65,8 8=93,58 ft = 65.,95 >•6 = 73,08 Концентрат у--/,5 \р>--зв,о 8=/5 Перечистка хвостов /3=65,0 ГуТТу 4о,о 8=9,72 >•/5=22,0 8=9/82 fl=t9,2 S=29,57 v Хвосты Рис. 45. Технологическая схема расширения обогатитель- ной фабрики Соколовско-Сарбайского ГОКа и инерционных грохотов крупностью 70—10 мм направляется, в за- висимости от качества, на склад доменных и мартеновских руд. Бедные малосернистые и сернистые руды дробятся до крупности 25—0 мм в трех короткоконусных дробилках 2200 X 600 мм с раз- грузочной щелью 15 мм с предварительным грохочением на шести грохотах ГР-155 размером 1800 X 3600 мм. На этих грохотах вы- 240
деляется аглоруда крупностью 10—0 мм. Дробленая руда крупно- стью 25—Ольм обогащается на трех магнитных сепараторах 189-СЭ. Магнитный продукт возвращается на грохоты ГР-155 для выделения аглоруды, а хвосты отвозятся железнодорожным транспортом в отвал. Расширение обогатительной фабрики Действующая обогатительная фабрика сернистых магнетитовых руд расширена благодаря увеличению обогатительных секций с 10 до 16, введенных в эксплуатацию в 1970 г. Рис. 46. Схема цепи аппа- ратов расширения обогати- тельной фабрики Соко- ловско-Сарбайского ГОКа: 1 — стержневая мельница 3,2 х 4,5 я;. 2 — бутара; 3 — шаровая мельница 3,6 X 5,0 м, 2 шт.; 4 — сепаратор типа 209ВП-СЭ, 7 шт.; 5 — гидро- циклон 0 500 лип, 15 шт.; 6 — гидроциклон 0 350 лип, 30 шт.; 7 — сепаратор 209ВПП-СЭ, 26 шт.; в — вакуум-фильтр дисковый Ду-68-2,5, 4 шт.; 9 — размагничивающий аппарат, 2 шт.; 10 — дешламатор мапгит- пый 0 5 м, 4 шт. (Приведено количество оборудо- вания на секции) Промпродукт СМС Кон цен трат /восты Технологическая схема и схема цепи аппаратов секций приведе- ны на рис. 45 и 46. Измельчение промпродукта сухой магнитной сепарации осущест- вляется в три стадии. В I стадии промпродукт измельчается до крупности 3—0 мм в стержневых мельницах, во II и III стадиях — до крупности.65 и 95% класса —0,074 мм в шаровых мельницах, работающих в замкнутом цикле с гидроциклонами. Обогащение руды производится в пять стадий. В I стадии обо- гащается дробленая руда (25—0 мм} методом сухой магнитной сепа- 16 Заказ 478 241
рации, во II стадии обогащается разгрузка стержневых мельниц.. Магнитные сепараторы III стадии работают в замкнутом цикле с ша- ровыми мельницами III стадии измельчения. В IV иУ стадиях обога- щаются сливы гидроциклонов. Концентрат обезвоживается на диско- вых фильтрах. В проекте приняты: концентрат с содержанием 65,45% Fe, извлечение железа 73,08%, нагрузка на стержневую мельницу 200 т/ч, удельные производительности шаровых мельниц II и III стадии по классу —0,074 мм 1,2 и 0,77 т/мх ч. СИБИРЬ § 9. КОРШУНОВСКИЙ горнообогатительный комбинат Технология обработки руды v Коршуновский горнообогатительный комбинат расположен в Иркутской области и состоит из карьера, цехов дробления, обога- щения, сушки и вспомогательных объектов. Комбинат введен в эксп- луатацию в 1965 г. Технологическая схема обработки руды и схема цепи аппаратов приведены на рис. 47 и 48. Исходная руда крупностью 1500—0 мм дробится в четыре ста- дии с предварительным грохочением перед III и IV стадиями на инерционных грохотах. Гранулометрический состав руды, поступа- ющей из карьера, характеризуется наличием значительного коли- чества мелочи и крупных кусков (негабаритов), размером до 1,5 м. В разгрузке дробилок II стадии содержится 20—40% мелких клас- сов 6—0 мм, а в готовом продукте дробления — от 35 до 50%. Нали- чие мелочи и повышенная влажность (5—8%) обусловливают зави- сание руды в силосных бункерах, аппаратах и коммуникациях цеха дробления. Особенно осложняется эксплуатация цеха дробления в зимний период из-за смерзаемости руды. В I стадии дробления работает одна конусная дробилка ККД- 1500 при выпускной щели 180 мм. В летний период дробилка про- пускает 4000 т/ч и более. Производительность дробилки в зимний период снижается до 1500 т/ч. В зимний период наблюдается обра- зование «мерзляков», отличающихся повышенной крепостью и низ- ким коэффициентом трения, что обусловливает плохую проходимость смерзшейся руды через рабочую зону дробления. Во II стадии работают конусные дробилки КРД-900 при выпу- скной щели 100 мм и производительности 1500 т/ч. В III стадии работают дробилки КСД-2200 и инерционные гро- хоты со щелью между колосниками 25 мм. Производительность дробилки — 500 т/ч при выпускной щели 33 мм. В IV стадии эксплуатируются дробилки КМД-2200 и инерцион- ные грохота со щелью между колосниками 25 мм. Производитель- ность дробилки 300—400 т/ч при выпускной щели 18 мм. Нагрузка на каскад дробилок и грохотов достигает 800 т/ч. Дробилки III и IV стадии работают при увеличенных размерах выпускных щелей. 242
рыхлые руды легко разрушаются значительного количества мелочи Руда. . I д=Ю0 lot,-31,2 Измельчение!!^= tl>B Магнитная сепар аци ч! Рис. 47. Технологическая схема обогатитель- ной фабрики Коршуновского ГОКа Попытки уменьшить размеры разгрузочных щелей приводят к заби- ванию дробилок. Вкрапленные, при дроблении с образованием (45% класса 6—0 мм). Цех обогащения состоит из восьми секций, которые работают по схеме, вклю- чающей две стадии измель- чения и три стадии обога- щения. Производитель- ность секции 215 т!ч по сырой руде. В I стадии руда измель- чается до крупности 2— О мм в стержневых мель- ницах (3,2 X 4,5 м). Опти- мальное содержание твер- дого в разгрузке мель- ницы зависит от типа руды и составляет для бедной вкрапленной руды 66— 68%, для богатой брекчие- видной и массивной руды 73—76%. Стержневая на- грузка составляет 70 т. Скорость вращения мель- ницы 14,6 об!мин. Слив мельницы разгружается через бутару с отверстиями 15 мм. Верхний продукт бутары поступает в шаро- вые мельницы, а нижний — на магнитную сепарацию. Характерно, что стержне- вая мельница может про- пускать до 270 т!ч руды и при этом обеспечивается магнитная сепарация раз- грузки мельницы/' Выход верхнего продукта бута- ры — 0,02 % . Удельная про- изводительность мельницы по классу —0,074 жж равна 1,2 т!мй • ч. Рудная часть Коршуновской руды измельчается труднее, чем не- рудная. В разгрузке стержневой мельницы содержится 30—35% класса —0,074 жж, а после ее магнитной сепарации в промпродукте, поступающем во II стадию измельчения, содержание класса — —0,074 жж снижается до 20—25%, так как в хвосты уходит тонкий материал. Во II стадии промпродукт измельчается до крупности 50— 16* 243
55% класса —0,074 мм в шаровых мельницах (3,6 X 5,0 м) с цен- тральной разгрузкой, работающих в замкнутом цикле с гидроцикло- нами диаметром 750 мм. Содержание твердого в сливах гидроцикло- нов и шаровой мельнице равно 25 и 65% твердого. Диаметры сливных и песковых насадок гидроциклонов равны 200 и 100 мм, произ- водительность гидроциклона — 150—200 т!ч, эффективность клас- сификации — 30 %, циркуляционная нагрузка — 200%. Удельная ХВосты Рпс. 48. Схема цепи аппаратов обогатительной фабрики Коршуновского ГОКа: 1 — бункер; 2 — дробилка ККД-1500; 3 — дробилка КРД-900, 3 шт.; 4 — бункер 10 X 20 м, 14 шт.; 5 — грохот 1750 X 3500 яж, 12 шт.; в — дробилка КСД-2200, 6 шт.; 7 — дробилка КМД-2200, 6 шт.; 8—стержневая мельница 3,2 х 4,5 лг, 9 — однобарабаниый магнитный сепаратор 209В-СЭ, 2 шт.; 10 — шаровая мельница 3,6 х '5,0 лг, 11 — магнитный сепаратор 26-СБ, 8 шт.; 12 — гидроциклон 0 750 мм, 8 шт.; 13 — двухбарабанный магнитный сепара- тор 167А-ПП-СЭ, 8 шт.; 14 — гидросепаратор 0 5 м, 2 шт.; 15 — дисковый фильтр Ду- 68-2,5, 4 шт.; 16 — склад сырого концентрата; 17 — грейферный кран, 4 шт.; 18 — бункер; 19 — сушильный барабан, 6 шт.; 20 — батарейный циклон, 6 шт.; 21 — прутковый золоуло- витель, 6 шт.; 22 —скруббер, 6 шт. (Приведено количество оборудования на секции) производительность мельницы по классу —0,074 мм равна 0,9— 1,0 т!м'л-ч. Мельница догружается шарами диаметром 60—40 мм. Шаровая нагрузка равна 90 т. Готовые продукты каждой стадии измельчения и разгрузка ша- ровых мельниц подвергаются обогащению на магнитных сепараторах с прямоточными (I стадия), противоточными (II стадия) и полупро- тивоточными ваннами (III стадия). Перед фильтрацией производится обесшламливание концентрата (табл. 74). Схема обогащения обеспечивает получение концентрата с содер- жанием 62,2% железа при извлечении железа 80%. Концентрат обезвоживается до 11,5% влаги на дисковых вакуум-фильтрах при вакууме 0,5 ат и содержании твердого в питании 60%. Удельная 244
Таблица 74 Показатели работы цикла обогащения Стадия и крупность материала, % класса —0,074 лш Сепаратор Производитель- ность, т/ч Содержание твердого в пи- тании, % Выход хвостов, % Прирост же- леза, % I; 32 Однобарабаниый магнитный 209В-СЭ но 45 48 12 II, 35 Однобарабаниый магнитный 26-СВ 50 50 8 4 III, 50 Двухбарабанный магнитный 167А-ПП-СЭ 15 30 5 7 Магнитный дешламатор ди а-' метром 5 Л1 50 40 — — производительность фильтра равна 0,8—1,0 т/м2 • ч. В зимний период концентрат подвергается сушке до содержания влаги 1,5% [78]. Опыт совершенствования техники и технологии В период освоения и при эксплуатации фабрики комбината встре- тились трудности: зависание руды в силосных бункерах, смерзае- мость руды в зимний период, неудовлетворительная фильтрация кон- центрата на ленточных фильтрах, значительные колебания содержания железа в руде, поступающей на обогащение, карстовые образо- вания в ложе хвостохранилища, не позволяющие выдерживать уро- вень воды в хвостохранилище. В оборотной воде, подаваемой в тех- нологический цикл, содержание шламов достигает 10 г/л, которые снижают качество концентрата. Бункера силосного типа, успешно работающие на фабрике ЮГОК-П, оказались непригодными для хранения Коршуновской ру- ды из-за склонности ее к зависанию. Для ликвидации зависания руды разработай новый бункер (рис. 49), в котором увеличено выпускное отверстие и пластинчатый питатель 1200 X 6000 мм заменен на пита- тель большого размера 2400 X 6000 мм. В бункере установлены ме- таллические воронки с системой пневмообрушений и подогрева. В бувкорах новой конструкции можно создавать запас руды. Прохо- димость руды через бункера улучшилась. Значительные трудности при эксплуатации цеха дробления вызывает смерзаемость руды, которая приводит к резкому снижению производительности дро- билки. В первоначальный период эксплуатации фабрики концентрат обезвоживался на ленточных фильтрах ЛЗ,2-0,5/6,4 [79], которые давали низкую производительность и высокое содержание влаги в кеке. Вместо ленточных фильтров установлены дисковые. Перед 245
1-^6000 >!-< Рис. 49. Бункер новой конструкции фильтрацией введена операция дешламации концентрата, улучшив- шая качество концентрата на 0,5% и показатели фильтрации. Между дисками фильтра подается сжатый воздух для взмучивания пульпы, фильтрация осуществляется на хлореновой и капроновой фильтро- тканях. Впервые в практике магнитообогатительных фабрик приме- нен полупротивоточный режим магнитной сепарации в III стадии обогащения на материале круп- ностью 50% класса —0,074 мм, что повысило качество концентрата на 0,5% по сравнению с прямо- точным режимом сепарации. Ранее полупротивоточный режим сепа- рации применялся на материале с содержанием 70% и более класса —0,074 мм [80]. Из-за крайне неравномерного распределения магнетитового ору- денения на месторождении содер- жание железа в руде, поступающей на фабрику, изменяется в широких пределах (20—40%). На основа- нии выявленной зависимости вы- хода промпродукта I стадии маг- нитной сепарации от содержания железа в руде производительность стержневой мельницы устанавли- вается в диапазоне 140—270 т/ч в зависимости от содержания железа в руде. С увеличением содержания железа в руде производительность соответственно снижается. Интенсифицируется работа из- мельчительного оборудования. Барабаны шаровых мельниц удли- нены (3,6 X 4,0 м) на 1 м, что уве- личивает объем мельницы на 9 м3 и повышает ее производительность на 8%. Установлено, что увеличение скорости вращения стержневых мельниц с 14,6 до 18,6 об/мин (75% критической) повышает произ- водительность мельницы с 250 до 350 т!ч и более, увеличивает расход футеровки, стержней и электроэнергии. На одно11 секции магнитные сепараторы полностью заменены но- выми машинами 209В-СЭ (I стадий), 209В-П-СЭ (II стадия) и 209В- ПП-СЭ (III стадия). На секции установлено вместо 4 и 8 двухбара- банных сепараторов 190Б-СЭ (I и II стадии) и 8 двухбарабанных се- параторов 167А-СЭ (III стадия) по два однобарабанных сепаратора 209В-СЭ и 209В-П-СЭ (I и II стадии) и два двухбарабанных .246
сепаратора 209В-ПП-СЭ (III стадия). Производительность новых сепараторов в I, II и III стадии соответственно равна 150, 220,. 60 т/ч. Расширение обогатительной фабрики Мощность фабрики увеличена в результате ввода в строй двух обогатительных секций, корпуса крупного дробления и установки двух сушильных барабанов 3,5 X 27,0 м. В новом корпусе крупного* дробления установлена одна конусная дробилка ККД 1500/180 без редукционных дробилок. Дробление руды производится в три стадии. Схема обогащения отличается от действующей введением дополни- тельных операций перечистки промпродукта I стадии и обесшламли- вания слива гидроциклонов. Отделение магнитной сепарации осна- щается новыми машинами типа 209В-СЭ (I стадия), 209В-П-СЭ (II стадия) и 209В ПП-СЭ (III стадия). В проекте предусматривается по- лучение концентрата с содержанием 63% железа при конечной круп- ности измельчения 60% класса —0,074 мм. § 10. РУДОПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ ФАБРИКИ КУЗНЕЦКОГО МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО КОМБИНАТА Дробильно-обогатительные фабрикт^руд^иков Горной Шории'''} и Хакассии -Г—-— В Горной Шории и Хакасской автономной республике действуют восемь рудников подземной добычи. На всех рудниках, кроме Самар- ского, имеются дробильно-обогатительные фабрики (ДОФ). Нерав- номерность оруденения, наличия скопления агрегатов магнетита и высокая степень разубоживания руды при подземной добыче обус- ловили применение сухой магнитной сепарации на фабриках, распо- ложенных при рудниках. Фабрики выдают промпродукты, которые направляются на центральные обогатительные фабрики, располо- женные в Мундыбаше и Абагуре, где производится обогащение мок- рой магнитной сепарацией. ДОФ Тейского рудника. Фабрика введена в эксплуатацию в. 1966 г. с проектной мощностью 5 млн. т руды в год. Исходная руда дробится в три стадии до крупности 25—0 мм. Крупное дробление (до 450—0 мм) осуществляется на двух щековых дробилках размером 1500 X 2100 мм, среднее дробление до 80 лш — на двух дробилках КСД-2200 и мелкое дробление — на четырех дро- билках КМ Д-2200. Дробилки крупного, среднего и мелкого дробле- ния работают при разгрузочных щелях 180, 40, 8 мм. Дробленая руда обогащается сухой магнитной сепарацией на 18 сепараторах 168А-СЭ в два приема с перечисткой хвостов при напряженности магнитного поля в первом приеме 700—800 э, во втором приеме — 1400—1500 э. Скорость вращения верхних барабанов 43 об/мин, ниж- них — 25 об/мин. Промпродукт отгружается на Абагурскую фаб- рику. 247
ДОФ рудника Темир-Тау. Исходная руда крупностью 500—0 мм дробится до 100—0 мм (5—9% класса 4-10 мм) в одну стадию в вось- ми конусных дробилках диаметром 500 мм, работающих под завалом. Размер разгрузочной щели дробилок 65—70 мм, производительность дробилки 160—220 т/ч. При переработке глинистой руды произво- дительность снижается до 60 т/ч. После дробления руда подверга- ется грохочению на двух вибрационных грохотах ГЖ-12, оборудо- ванных ситами с размерами ячеек 50—40 мм. На грохотах руда разделяется на два класса 4-50 мм и —50 мм, которые раздельно обогащаются на четырех барабанных магнитных сепараторах с на- пряженностью поля 900 э. ДОФ Таштагольского рудника. Исходная руда дробится в две стадии: в I стадии до крупности 100—0 мм на двух конусных дро- билках диаметром 500 мм при выпускной щели 100—120 мм и произ- водительности дробилки 250 т/ч, во второй стадии до крупности 50—0 мм (10% класса 4-50 мм) на трех конусных дробилках КСД- 1650 при разгрузочной щели 30 мм и производительности дробилки 160—200 т/ч. Дробленая руда на двух грохотах типа ГЖ-9 и ВГО-1 •с размерами отверстий сит 16—25 мм разделяется на два класса 4-25 мм и —25 мм, которые обогащаются раздельно. Эффективность грохочения 70%. Верхний продукт грохотов обогащается в два приема: в первом приеме на четырех шкивных электромагнитных сепараторах типа AM-65G при напряженности поля 400—1500 э выделяется доменный концентрат с содержанием 52% железа, во втором прие- ме осуществляется перечистка немагнитного продукта первого прие- ма и выделяются промпродукт и хвосты. Производительность шкив-’ кого сепаратора 70—120 т/ч. Скорость вращения барабана 27 об/мин. Нижний продуи:т грохотов обогащается на четырех барабанных элек- тромагнитных сепараторах 132А-СЭ, на которых выделяются пром- продукт и хвосты. Промпродукт отгружается на Мундыбашскую и Абагурскую фабрики. ДОФ Шалымского рудника. Исходная руда дробится в две стадии: в первой стадии до крупности 100—0 мм на двух щековых дробилках 900 X 1200 мм при разгрузочной щели 60—90 мм и производитель- ности дробилки 200 т/ч, во второй стадии до крупности 40—0 мм на двух конусных дробилках КСД-1650 при разгрузочной щели 16— 18 мм и производительности дробилки 160—200 т/ч. Перед дробле- нием II стадии производится грохочение руды по классу 30 мм на двух колосниковых грохотах. Дробленая руда обогащается на пяти трехбарабанных электромагнитных сепараторах 168А-СЭ, работа- ющих с перечисткой хвостов первого, второго барабанов. Получен- ный промпродукт отгружается на Мундыбашскую фабрику. ДОФ Шерегешского рудника. Исходная руда дробится в двух щековых дробилках 900 X 1200 мм при разгрузочной щели 80— 120 мм. Дробленая руда подвергается грохочению по классу 50 мм на колосниковых грохотах. Верхний продукт грохотов дробится в двух нормально-конусных дробилках КСД-1650 при разгрузочной щели 25—30 мм. После среднего дробления руду подвергают грохочению 248
по классу 30 мм на двух грохотах ГЖ-101. Верхний продукт гро- хотов обогащается на барабанных электромагнитных сепараторах 171-СЭ, на которых выделяются отвальные хвосты. Магнитный про- дукт крупностью более 30 мм дробится в двух коротко-конусных дробилках диаметром 1650 мм при выпускной щели 10—14 мм и за- тем обогащается на пяти сепараторах 132—СЭ, где выделяются го- товый промпродукт и хвосты. Хвосты подвергаются перечистке. Нижний продукт грохотов (класс — 30 мм) обогащается на пяти се- параторах 132-СЭ, где также выделяются готовый промпродукт и отвальные хвосты. Промпродукт отгружается на Мундыбашскую и Абагурскую фабрики. ДОФ Казского рудника. Дробление руды производится в три стадии с предварительным грохочением в каждой стадии. В I ста- дии руда дробится до крупности 250 мм в двух щековых дробилках 900 X 1200 мм при разгрузочной щели 140—160 мм. Перед дробле- нием осуществляется грохочение руды на двух колосниковых гро- хотах 1500 X 2000 мм с размерами щели 150 мм. Во II стадии руда дробится до крупности 100 мм в одной конусной дробилке КСД-2200 при разгрузочной щели 35—40 мм и производительности дро- билки 250 т/ч. Перед дроблением производится грохочение руды по классу 25 мм на колосниковом грохоте. В III стадии руда дробится до крупности 25—0 мм в одной конусной дробилке КМД-2200 при разгрузочной щели 8—9 мм и производительности 250 m/ч. Перед Таблица 75 Технологические показатели работы дробильно-обогатительных фабрик Горной Шорин и Хакасии за 1969 г. Показатели Дробильно-обогатительная фабрика Тейская Таштаголь- ская : Казская Абаканская Шалымская Темир-Тау- ская Шерегеш- ская Пр оизв одительность, тыс. т: по руде по промпродукту . . Аглоруда Мартеновская руда . . . Доменная руда .... Содержание железа, %: в РУДе в промпродукте . . в аглоруде .... в мартеновской руде в доменной руде Извлечение железа в промпродукт, % . . . 3049,7 2137,6 8,0 29,9 36,9 37,2 87,2 2574,4 1224,8 284,8 48,0 542,0 39,1 43,7 41,3 54,7 51,9 98,4 1368,3 843,3 14,4 32,5 44,1 44,0 85,0 2894,7 1897,3 35,4 47,5 88,2 1712,1 1054,8 42,4 31,8 42,0 41,6 84,2 1755,0 1041,6 1,5 17,4 280,4 35,1 41,1 39,8 58,0 48,0 90,3 2447,7 1293,8 51,8 30,9 54,8 549,8 81,9 249
Промпродукт 100-0мм -25 мм Грохочение |+25мм Дробление! 3 _ ________ж I /=10о. о 1/3 = 42,7 Сухое грохочение + 14мм 10-0 мм 7=50,3 Сухая магнитная сепа- раиия » ♦ Перечистка хвостов ___ 7=3,4 . /3 = 13,8 ДроолениеШ(валки) 7=0,8 _________ 7=46,3 g-OMM/j fi ~ 42,3 Мокрая магнитная сепарация 17=331 *• \/3=52,3 Овезвоживание 7^ 8=40,5 Отстойник Классификация 7-1,2 0=21,8 7=12,0 /3=14,0 7=0,1 /3=24,9 7=2,0 /5=38,0 \/=1,6 - ... , 1/3=42,1 /3=40$ ф Пцльподели- I — тель 1 7=0,7 I,/3 = 13,9 7=2,6 „/3=28,1/! Отстойник /=1,г /3=19, Отстойник 7=0,5 /3=26,3 7=1,4\ /3=35,6\ Измель- чение Классификация 7=66,7 L /5=39,0_______ ’ 7=69,0 О-Т,^ "Р=40,0 [3=4Z,8 Магнитная сепарация 7=1,8 /3=^,9 7=4^ 7=39,9 /3=58,8 Магнитная сепарация Уильтрация 7=30,8 /3--!5,1 Перечистка хвостов \ 7=28,3 7=2.5 1'/3=11,8 /3=54,8 /=зз,г /3 = 58,7 Фильтрат 7=1,1 /3 = 40,8 Перелив 7=36.5 /3=59,0 <5=50,6 Магнитная сепарация 7=0.7 - ~ 2/3=28,2 7=3,2 f /3 =51,4 Концентрат Магнитная сепарация , (крупный) „7=1,9 ' " -2/3 = 44,6 7=3,4 ____________ ______________ /весты Хвосты /=зг)5\ (мокрые) (сухие) 'Хвосты Рис. 50. Технологическая схема Мундыбашской обогатительной фабрики 7=29.1 7ЙТ /3=60,7 7=0,4 /3=58,411___ Концентрат (мелкий) 7=67,5 /3=58,0 £=91,1" Концентрат 252
грохочение по классу 20 мм. Верхний продукт грохотов дробится до крупности 25—0 мм в шести конусных дробилках КСД-1200 при раз- грузочной щели 7—8 мм и производительности дробилки 70—100 т/ч. Дробленый промпродукт поступает в бункера старого корпуса, откуда ленточными питателями направляется на 19 вибрационных грохотов ГУП-I размером 1250 X 2500 мм, на которых призводится грохочение по классам 8 и 14 мм. Первые 10 грохотов в головной части имеют сито 8 мм, а в разгрузочной — 14 мм. Рис. 51. Схема цепи аппаратов Мундыбашской обогатительной фабрики: 1 — бункер; 2 — грохот ГЖ-3, 6 шт.; з — дробилка КСД-1200, 6 шт; 4 — грохот 1250 х Х2500 мм, 12 шт.; .5 —дробилка НМД-2100, 4 шт.; в — валковая дробилка 800 X 500 мм, 1 шт.; 7 — магнитный сепаратор 132-СЭ; « — магнитный сепаратор 167Д-СЭ, 31 шт.; 9— классификатор 0 1500 мм, 5 шт.; 10— отстойник; 11 —шаровая мельница 2,7 X 3,6 м, 5 шт.; 12—классификатор 0 2000 мм, 5 шт.; 13 — пульподелитель; . 14—дисковый фильтр, 4 шт.; 15 — барабанный фильтр, 7 шт.; (Приведено количество оборудования на фабрике) Класс —14 +8 мм, выделяемый на четырех грохотах, подвер- гается сухой магнитной сепарации для сброса хвостов на барабанных сепараторах 78-СЭ и 132-СЭ, затем дробится на семи валковык дро- билках 800 X 500 мм, которые работают в замкнутом цикле с 19 грохотами ГУП-1. Верхний продукт этих грохотов (класс +14 мм) дробится на четы- рех конусных дробилках КМД-2100 и КМД-2200, работающих в замкнутом цикле с 19 грохотами ГУП-1. Класс 8—0 мм поступает на мокрую магнитную сепарацию на 12 прямоточных сепараторов 167А-СЭ , где выделяются готовый кон- центрат и промпродукт, направляемый после сгущения в новый корпус на измельчение. Зернистый концентрат обезвоживается в 253
двухспиральном классификаторе диаметром 1500 мм, слив класси- фикатора направляется в магнитные сепараторы. Сгущенный про- дукт поступает в новый корпус на измельчение, а слив отстойника — в отвал. На 12—15 грохотах ГУП-I выделяется класс —14Д-8 мм, который после дробления в валковых дробилках направляется в бункера но- вого корпуса. Из бункера промпродукт тарельчатыми питателями диаметром 2 м подается в пять шаровых мельниц 2,7 X 3,6 м, работа- ющих в замкнутом цикле с двухспиральными классификаторами диаметром 2 м. Мельницы вращаются со скоростью 20,5 об)мин, за- гружаются шарами диаметром 100 мм. Шаровая нагрузка составляет 37 т. Производительность мельницы 60 m/ч, удельная производитель- ность по классу —0,074 мм 1,7 т'лО • ч. Слив классификатора содер- жит 40—45% класса —0,074 мм и направляется на 19 барабанных магнитных сепараторов 167А-СЭ с прямоточными и полупротивоточ- ными ваннами. Магнитная сепарация осуществляется в три приема с перечистками магнитного продукта и хвостов первого и второго, барабанов. Лучшие результаты сепарации достигаются на прямо- точных сепараторах, так как полупротивоточные сепараторы за- биваются на материале крупностью 45% класса —0,074 мм. Концентрат фильтруется на семи барабанных вакуум-фильтрах с внутренней фильтрующей поверхностью каждого 25 мг и на четы- рех дисковых фильтрах Ду-34-2,5. В качестве фильтроткани приме- няют капроновую ткань разных артикулов, диагональ и хлореновую ткань. Срок службы ткани 10—15 суток. Лучшие результаты фильт- рации получаются при использовании хлореновой ткани. Перелив вакуум-фильтров частично обогащается на отдельных сепараторах, частично обогащается совместно со сливом классификатора. Отдель- ная сеперация перелива проходит неудовлетворительно из-за низ- кого содержания твердого в переливе. Опыт совершенствования техники и технологии Мундыбашская фабрика построена в 1935 г. Проектная техноло- гическая схема претерпела значительные изменения. В проектной схеме старой фабрики предусматривалась сухая магнитная сепарация класса —20 +3 мм и мокрая сепарация класса 3—0 мм. Хвосты вы- делялись только при мокрой магнитной сепарации, а концентрат — при сухой и мокрой магнитной сепарации. В 1953 г. были установлены дополнительно две дробилки КМД-2100 и повышена производи- тельность фабрики. Слив обезвоживающих спиральных классифика- торов был направлен в отстойник, в результате чего снижено содер- жание железа в хвостах. В 1955 г. в эксплуатацию пущена новая фабрика. По проекту отделения мокрой магнитной сепарации и обезво- живания старой фабрики не использовались, однако несоответствие мощностей обогатительной и агломерационной фабрик не поз- волило отказаться от эксплуатации старой фабрики. 254
В процессе освоения выявлены следующие недостатки проектной схемы нового корпуса: мало дробильных средств для дробления руды до крупности 6—0 мм; ленточные сепараторы 128-СЭ на материале крупностью 8—0 мм работают неудовлетворительно; хвосты I стадии из-за повышенной крупности содержали на 2-^—3% железа больше, чем хвосты II стадии; не предусматривалось обезвоживание промпродукта I стадии, содержащего .8% твердого перед подачей его в .классификатор, в ре- зультате чего нарушался режим классификации и измельчения. В 1958 г. проектная двухстадиальная схема была заменена одно- стадиальной схемой, по которой весь промпродукт измельчался до крупности 1 (0,6) — 0 мм и подвергался обогащению. По односта- диальной схеме была освоена проектная мощность фабрики. Для увеличения производства концентрата в 1963—1965 гг. фабрика была реконструирована: установлены шестая дробилка КСД-1200, две дробилки КМД-2200 и три грохота ГУП-I, пятая шаровая мельница; ленточные сепараторы 128-СЭ заменены сепа- раторами 167А-СЭ. В 1970 г. проведена реконструкция отделения мокрой магнитной сепарации: 57 'сепараторов 167А-СЭ заменены 17 сепараторами 209В-СЭ. Упрощена технологическая схема: для , классификации крупных хвостов (8—0 мм) вместо классификатора установлены два вибрационных грохота с ячейками сит 4 мм (один резервный), отстойник для слива классификатора заменен тремя сепараторами 209-СЭ, на которых обогащается подрешетный продукт. В результате усовершенствования технологической схемы и за- мены оборудования содержание железа в хвостах снижено с 14 до 12,2%, повышена производительность на 3,3%. Абагурская обогатительная фабрика Введена в эксплуатацию в 1956 г., состоит из корпусов № 1, 2 и 3. Корпус № 3 пущен в эксплуатацию в 1967 г. На фабрике обога- щается промпродукт дробильно-обогатительных фабрик Абаканского, Казского, Таштагольского, Шерегешского и Тейского рудников. В корпус № 1—2 поступает смесь (25—0 мм) абаканского, каз- ского, таштагольского, шерегешского промпродуктов, направляемых в шаровые мельницы. Корпус № 1—№ 2 состоит из 10 секций, работающих по односта- диальной схеме измельчения и обогащения. Схема технологического процесса показана на рис. 52. Промпродукт измельчается до круп- ности 45% класса —0,074 мм в шаровых мельницах 2,7 X 3,6 м с раз- грузкой через решетку, работающих в замкнутом цикле с двухспи- ральными классификаторами диаметром 1,5 м. Содержание твер- дого в сливах мельницы и классификатора 75 и 50%. 255
Эффективность классификации составляет 30—40%, циркуля- ционная нагрузка колеблется от 15 до 100%. Производительность мельницы в зависимости от сырья изменяется от 40 до 65 т/ч. Наи- меньшая производительность наблюдается при переработке тейско- го и казского промпродуктов, наибольшая при переработке абакан- ского промпродукта. Удельная производительность по классу —0,074 мм изменяется от 1,0 до 1,4 т/м3 • ч. .Слив классификатора обогащается на трехбарабанных прямоточных сепараторах 167А-СЭ, Промпродукт' Измельчение^) . Классификация _____________В4оо,о ", “ ft =05,3 t Магнитная сепарация Магнитная сепарация Перечистка х Во ст о 6 1Г-36,8 fl 47,3 ^<В40,0 Мосты Фильтрация L' К= 63,2 > fl = 60.0 Концентрат работающих с перечист- ками магнитного и немаг- нитного продуктов. Про- изводительность трехбара- банного сепаратора состав- ляет 15 т/ч. Концентрат обезвоживается до содер- жания влаги 11% на ба- рабанных фильтрах с внут- ренней фильтрующей по- верхностью 25 мА и дис- ковом фильтре Ду-51/6-2,5 при вакууме 0,4—0,5 ат. Фильтры экипируют капроновой диагональю и хлореновой тканями. Луч- шие результаты фильтра- ции получаются при ис- пользовании хлореновой ткани; В корпусе № 3 обога- Рис. 52. Технологическая схема корпуса ищется промпродукт дро 1—2 Абагурской фабрики бильно-обогатительной фабрики Тейского руд- ника, который дробится до крупности 14—0 мм в дробилках, работающих в замкнутом цикле с грохотами. Корпус № 3 состоит из семи секций, которые работают по схеме, включающей две ста- дии измельчения и две стадии обогащения. Схемы технологического процесса и цепи аппаратов показаны на рис. 53, 54. Производи- тельность секции 55 т/ч. В I стадии промпродукт измельчается до крупности 40% класса —0,074 мм в шаровой мельнице 2,7 X 3,6 м с разгрузкой через ре- шетку, работающей в замкнутом цикле с двухспиральным классифи- катором диаметром 2 м. Содержание твердого в сливах мельницы и классификатора 75 и 30%. Эффективность классификации составляет 35—40%, циркуля- ционная нагрузка 100—120%. Мельница догружается шарами диа- метром 80—100 мм. Шаровая нагрузка составляет 37 т. Удельная производительность мельницы по классу —0,074 мм равна 1 т/м3 • ч. Во II стадии промпродукт измельчается до крупности 70% класса — 256
—0,074 мм в шаровой мельнице 2,7 X 3,6 м с разгрузкой через решетку, работающей в замкнутом цикле с гидроциклонами диа- метром 350 м. Содержание твердого в питании, сливе, песках гидро-. Промпродукт Гр охочен ие Дробление 6=100,0 /3 = 37,3 Измельчение! Размагничивание ’ 6=318,2--------------- /3=99,9 Классификация 1.6=76,3 " ' “ ..... '. \ 6= 60,3 6=16,о \ 1/3 =55,2 J3=lip f -------- \б=58,6' _ 1/3^59,9 [6=579 6=58,9[ /3=59,91 Магнитная сепарация 16=57,2 т 1/3=55,9 .. Фильтрация .. Классификация .. IFioop--------\*ГЩ2 1/3=37,3 j/3-93,7 Магнитная сепарация * ' %/Д 1 ’ Пы/ечистко! хвостов . Тб=8.9 6=29,.Л - —=06,9 /3=19,21--L—ZZ ------' ’ 6=3,ЦД=2в,9 Сгущение 6=1,2 6=1,8 ^/3=31,1 /3=16,6 [6=76,36=290,7. Магнитна/?7еп'арацияВЗ,3СЬ ^3^ль^2Н^е * \/3=5о’,9 г 6=0.6 7Й5Д /3=52,9 /3=11,9" 1/3=55,2 /343Д 1 ’---‘fi магнитная сепарация Перечистка хвостов [6=58,6 ” /=/,7 1/3=59,9 /3=13,0 Магнитная сепарация 6=04 /3=13,61 Промпродукт 1/3=55,9 /3=19,3' Фильтрация | "/3=51,2 6=56,7 1 <5=81,9 Концентрат Рис. 53. Технологическая схема корпуса № 3 Абагурской фабрики циклонов и разгрузке мельницы равно соответственно 40, 20, 75 75%. Диаметр сливных и песковых насадок гидроциклонов 80 40 мм. Давление на входе в гидроциклоны 1,3—1,7 ат. Эффектив- 17 Заказ 478 257 Перелив 6=93,3 3=13,5 0 = 18,1 Общие хвосты а я
ность классификации в гидроциклонах составляет 45%, циркуляцион- ная нагрузка 400%. Шаровая мельница догружается шарами диаметром 60 мм. Шаровая нагрузка составляет 37 т. Удельная про- изводительность мельницы по классу —0,074 мм равна 0,8 т/м3 • ч. Конечные продукты измельчения каждой стадии подвергаются обо- гащению. В I стадии обогащения из слива классификатора на прямоточных сепараторах 167А-СЭ (основная сепарация) и противоточных сепара- торах 26СБ (перечистка хвостов) удаляется 25% пустой породы и 4 Концентрат Рис. 54. Схема цепи аппаратов корпуса № 3 Абагурской обогатительной фабрики: Г— бупкер;2 — грохот 1,75 х 4,25 м, 4 шт.; 3 —дробилка КМД-2200, 4 шт.; 4 — шаровая мельница 2,7 X 3,6 м, 2 шт.; 5 — спиральный классификатор 0 2м; 6 — магнитный сепара- тор 167А-СЭ, 4 шт.; 7 — магнитный сепаратор 26-СБ, 2 шт.; 8 — трехбарабанный магнитный сепаратор 167АгПП-СЭ, 6 шт.; 9 — гидроциклон 0 250 мм, 6шт.; 10— гидроциклон 0 350 мм, 8 шт.; 11 — размагничивающий аппарат; 12 — магнитный конус 0 1,6 мм; 2 шт.; 13 — дис- ковый фильтр Ду-51-2,5. (Приведено количество оборудования на секции) повышается содержание железа в промпродукте на 8%. Рабочий, хвостовой и концентрационный зазоры и диаметр насадок сепарато- ров 167А-СЭ равны соответственно 22—25, 25—30, 17—20, 15—20 мм. Угол наклона магнитов 25°. Производительность сепаратора дости- гает 35 т/ч при содержании твердого в питании 50%. Во II стадии обогащения из слива гидроциклонов на трехбара- банных полупротивоточных сепараторах 167А-ПП-СЭ, работающих с двумя перечистками магнитного продукта, и на сепараторах 26СБ, перечищающих хвосты I приема сепарации, выделяется 15% хвостов и повышается содержание железа в промпродукте на 10%. Промпро- дукт, выделяемый на сепараторах 26СБ, сгущается в гидроциклонах диаметром 250 мм, пески которых подаются в классификатор. Про- 258
изводительность сепаратора 167А-ПП-СЭ находится в пределах 10— 12 т/ч при содержании твердого в питании 20%. Концентрат обезвоживается до содержания влаги 12% на диско- вых вакуум-фильтрах ДУ-51/6-2,5 при вакууме 0,5 ат и содержа- нии твердого в питании 55%. Скорость вращения дисков фильтра достигает 0,4 об/мин. Перед фильтрацией установлены два электро- магнитных конуса диаметром 1,6 м, предназначенные для обес- шламливания и сгущения концентрата, однако конусы не ос- воены [81]. Технико-экономические показатели работы Абагурской и дру- гих фабрик, приведены в табл. 76. Опыт совершенствования техники и технологии В 1962 г. ленточные сепараторы 128-СЭ заменены барабанными сепараторами 167А-СЭ, что позволило на этих же площадях осущест- вить перечистку хвостов и снизить содержание железа в хвостах на 2%. В 1964 г. четыре барабанных фильтра заменены дисковыми вакуум-фильтрами Ду-51/6-2,5. Опыт эксплуатации дисковых фильт- ров показал, что при крупности материала 1—0 мм показатели фильт- рации неустойчивые, возрастает расход фильтроткани, неудовлет- ворительно работает мешалка. Проведены испытания схемы фильтра- ции с разделением концентрата в гидроциклонах на песковую и шла- мовую фракции с последующей фильтрацией песковой фракции на ленточных фильтрах, а шламовой — на дисковых фильтрах. Произ- водительность ленточного фильтра 50 т/ч при влажности кека 9— 10%. Установлено, что магнитная сепарация перелива фильтров в отдельном цикле протекает неудовлетворительно. Перелив фильт- ров направлен в процесс и обогащается совместно со сливом класси- фикатора. Увеличен объем четырех шаровых мельниц 2700 X 2100 мм в результате удлинения барабана на 1,5 м без замены электродвига- телей. Скорость вращения мельниц повышена с 21 до 22,5 об/мин. Маятниковые и тарельчатые питатели заменены конвейерами — пи- тателями. Внедрение новых питателей и повышение скорости враще- ния мельниц увеличило производительность по руде на 2,2%. В корпусе № 3 отделения магнитной сепарации реконструируется: вместо 42 сепараторов 167А-СЭ и 26-СБ установлено 5 сепараторов 209П-СЭ. Для перечистки хвостов II стадии установили 4 сепаратора 209П-СЭ вместо 21 сепаратора 167-ПП-СЭ. В результате замены сепа- раторов содержание железа в хвостах снизилось на 2,2%. Электро- магнитные конусы диаметром 1600 мм, установленные перед фильтра- цией, заменены магнитными сепараторами, что повысило содержание твердого в питании фильтров с 40'до 55% и улучшило показатели фильтрации и обогащения. В дальнейшем все сепараторы 167А-СЭ будут заменены машинами 209В-СЭ, 209ВП-СЭ и 209ВПП-СЭ.: Дей- ствующие шаровые мельницы будут заменены шаровыми мельницами размером 3,2 X 3,6 м. 17* 259
Таблица 76 Технико-Экономические показатели работы обогатительных фабрик за 1969 г. Показатели 1 Ковдорский ГОК Оленегорский ГОК Коршуновский ГОК 1 ССГОК, фабрика ММС Комбинат КМАруда Абагурская фабрика Мундыбашская фабрика Качканарский ГОК ’ фабрика № 1 i | фабрика Ла 2 | корпус 1 № 1—Na 2 корпус № 3 Производительность: по руде, млн. т .............. 6,671 10,669 12,258 16,242 0,927 2,316 3,795 2,437 3,212' 19,563 по концентрату, млн. пъ ........... 2,717 4,271 4,478 18,76 0,391 0,930 — — — 3,293 Выход концентрата, % 41,6 40,36 38,6 55,33 43,51 41,38 64,5 54,6 69,7 17,28 Содержание железа, %: в РУДе 29,6 31,54 30,2 42,97 34,41 33,18 ' 45,1 37,1 44.3 16,56 в концентрате 63,1 64,29 62,2 65,57 65,19 65,14 60,3 54,9 58,0 60,52 в хвостах 4,6 9,37 9,3 17,7 10,8 10,56 17,8 15,8 13,0 — Извлечение, %: общего железа 88,6 82,26 79,5 82,31 82,42 81,24 86,0 80,6 91,2 63,15 магнитного железа — 89,0 — — — — — — — , — Влажность концентрата, % 4,1 3,82 5,8 10,0 3,0 3,0 — —- -—. — Расход на 1 т концентрата: 34,0 электроэнергии, квт*ч 38,6 28,7 34,1 38,6 — 14,7 44,2 — 68,3 ВОДЫ, Л13 * — 17,0 10,8 12,9 4,4 — 6,1 18,8 — 53,9 шаров, кг 1,14 0,8 1,2 1,47 2,18 — 1,0 2,0 — 4,3 стержней, кг ................ футеровочной стали, кг — 0,5 0,57 0,296 ,— — — —' — 2,3 — 0,1 0,092 — .— — — — •— — фильтроткани, -и2 . —. — 0,007 0,003 — — — — — 0,02 Коэффициент использования обогатительного оборудования . '. 0,88 0,88 0,81 0,89 0,9 0,9 — —. •— 0,85 Себестоимость передела обогащения, руб. . . . 3,217 2,656 2,16 2,193 2,426 2,562 1,035 1,804 1,26 4,27 Полная себестоимость 1 т концентрата, руб. 6,523 6,422 6,645 7,35 7,548 8,024 10,273 12,19 — 9,06
Глава V ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ГОРНООБОГАТИТЕЛЬНЫЕ КОМБИНАТЫ Институты Механобр, Механобрчермети Уралмеханобр выполнили технико-экономические обоснования по вводу в эксплуатацию ряда месторождений магнетитовых руд, в которых разработали техноло- гические схемы обогащения руды на перспективных горнообогати- тельных комбинатах. Приведенные ниже схемы обогащения, вероятно, будут несколько изменены при дальнейшем проектировании, однако, их описание является целесообразным, так как позволяет судить о направлениях в проектировании новых комбинатов на бли- жайшие 5—10 лет. § 1. АЗОВСКИЙ ГОРНООБОГАТИТЕЛЬНЫЙ КОМБИНАТ На базе Мариупольского месторождения магнетитовых руд пла- нируется строительство Азовского горнообогатительного комбината. Институт Механобрчермет рассмотрел два варианта схем: с ша- ровым и бесшаровым измельчением при одинаковом качестве кон- центрата. В результате экономической оценки этих схем отдано пред- почтение бесшаровому измельчению. Согласно технологической схеме обогатительной фабрики (рис. 55), дробление руды до крупности 400 — 0 мм осуществляется в одну стадию. Измельчение руды осуществляется в три стадии. В I стадии руда измельчается до крупности 3—0 мм в мельницах типа «Каскад», работающих в замкнутом цикле с грохотами. Во II и III стадиях промпродукт измельчается до крупностей 70 и 95% класса —0,074 мм в рудно-галечных мельницах, работающих в замкнутом цикле с гидроциклонами. Обогащение руды проводится в три стадии методом мокрой маг- нитной сепарации. Кроме того, намечается ввести сухую магнитную сепарацию класса 50—3 мм перед I стадией измельчения. Схема обо- гащения предусматривает получение концентрата с содержанием 69% железа при извлечении 72,4%. Концентрат намечено использовать для производства высококачественного, мартеновского агломерата или металлизованных окатышей. § 2. ЧЕРТОМЛЫКСКИЙ ГОРНООБОГАТИТЕЛЬНЫЙ КОМБИНАТ Чертомлыкский ГОК планируется построить на базе Чертомлык- ского месторождения магнетитовых руд, из которых можно получать самоплавкий концентрат с основностью 0,8. Институт Механобрчермет рассмотрел два варианта схем: с ша- ровым и бесшаровым измельчением. Экономическими расчетами показана целесообразность применения схемы с бесшаровым измель- чением. 261
класса —0,074 мм в рудно-галечных мельницах, работающих в зам- кнутом цикле с гидроциклонами. Магнитной сепарацией обогащаются готовые продукты измельче- ния и продукт разгрузки рудно-галечных мельниц, выделяются кон- центрат с содержанием 65% железа при извлечении 55,5% и хвосты, содержащие в основном карбонаты и силикаты. Хвосты измельчаются до крупности 95% класса —0,074 мм и направляются на флотацию. Из хвостов магнитной сепарации выделяется концентрат с содержа- нием 35—28% железа при извлечении 19,6%. После прокаливания содержание железа во флотационном концентрате возрастает до 48,7 %. Магнитно-флотационная схема обогащения обеспечивает по- 'лучение концентрата с содержанием 60% железа при извлечении 75,1 %. Концентрат имеет основность 0,8 и является самоплавким. § 3. ФАБРИКА ДЛЯ ОБОГАЩЕНИЯ МАГНЕТИТОВОЙ РУДЫ ПЕТРОВСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ Обработку руды Петровского месторождения институт Механобр- чермёт предлагает проводить или на промплощадке ЦГОК(а) с от- дельным циклом дробления и обогащения или на новом горнообога- тительном комбинате. По технологической схеме фабрики (рис. 57) предусматривается дробление руды до крупности 300—0 мм осу- ществлять в одну стадию. Измельчение руды производится в мельни- цах типа «Каскад» и рудно-галечных, мельницах до конечной круп- ности 98% класса —0,074 мм. Схема обогащения включает три стадии магнитной сепарации и флотацию концентрата магнитной сепарации, что обеспечивает получение концентрата с содержанием 70% железа при извлечении 67,5%. § 4. ФАБРИКА ДЛЯ ОБОГАЩЕНИЯ МАГНЕТИТОВОЙ РУДЫ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТИ ПЕРВОМАЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ В настоящее время кусковая магнетитовая руда с содержанием 52% железа направляется без обогащения на металлургические заво- ды. Класс —10 мм поступает для обработки на обогатительную фаб- рику ЦГОКа. Институт Механобрчермет рекомендует построить обогатитель- ную фабрику для обработки всей руды центральной части Перво- майского месторождения. Обработку руды намечают проводить по следующей схеме: дроб- ление руды до крупности 25—0 мм осуществляется в три стадии. Измельчение руды проводится в две стадии. В I стадии руда измель- чается до крупности 50% класса —0,074 мм в шаровых мельницах, работающих в замкнутом цикле с классификаторами. Во II стадии промпродукт измельчается до крупности 85% класса —0,074 мм так- же в шаровых мельницах, работающих в замкнутом цикле с гидро- циклонами. Схема обогащения включает три стадии сухой И мокрой 264
Руда. I 6=100,0 \/3=33,70 16 = 100.0 Дробление ! (^Измельчение! Грохочение **—' ---^Классификация --- ----’ Магнитная сепарация! Магнитная сепарация ------------.*1 ' ! _____ Классификация Измельчение! Q О S ес\ил амл ив ан ие Магнитная сепарация! | J Магнитная сепарацияШ Магнитная сепарация --------—--------*Магнитная сепарация С г у ще ние ' Перемешивание '____________________ у Основная флотация (обратная) | Контрольная флотация Классификация Доизмельчение 06есшламл\вание Магнитная сепарация Сгущение Ф ил ьт рация 6=32,0 /3 = 70,0 ' ’ 6 = 67,5 6--07Л /3-16,7 6=32,5 Концентрат Хвосты Рис. 57. Технологическая схема обогащения магнети- товой руды Петровского месторождения 265
магнитной сепарации и флотацию хвостов мокрой магнитной се- парации и предусматривает получение концентрата с содержанием 65,5% железа при извлечении 88,5%. § 5. СТОЙЛЕНСКИЙ ГОРНООБОГАТИТЕЛЬНЫЙ КОМБИНАТ При обработке богатых руд на Стойленском месторождении, про- водимой в настоящее время, создаются благоприятные условия для разработки бедных магнетитовых.кварцитов, залегающих под бога- тыми рудами. Дробление Руд а. I Х=Ю0,0 . 10=ЗЧ-Я „ Уб* tab,о Дробление Q Измельчение I Грохочение । Классификация | __»._«---1 Магнитная сепарация! 4 Магнитная сепарация К л ас сиоз икания J ........ 1 "I------------ ----- Q Измельчение! ОбесиДламливание Грохочение Магнитная сепарацияЖ t | I 1 Магнитная сепарация! I_ Магнитная сепарация Магнитная сепараиия К л сессна) икания ^^ьчениеЖ06е111ЛС1Мливание Грохочение Мдг1штнаясепарацияХК j. Магнитна) сепарация t J Магнитная сепараиия Г-^--.. т ,, Обесшламливание >—т— фильтрация fcw.o 1 0=66,0 I „ "£=7^7 Концентрат Сгущение S гидроциклонах Обезвоживание Сгущение в сгустителе т~^=60,0 1 0Щ2 1 6=23,0 ртк/ ’ Оборот- ная вооа Хвосты Перечистка хвостов Рис. 58. Технологическая схема обогатительной фабрики Стойленского ГОКа 266
Технологическая схема обогатительной фабрики (рис. 58) пре- дусматривает: дробление руды до крупности 300—0 мм в одну стадию, измельчение руды в три стадии. В I стадии руда измельчается до крупности 60% класса —0,074 мм в мельнице «Каскад», работающей в замкнутом цикле с классификаторами. Во II и III стадиях промпро- дукт измельчается до конечной крупности 98% класса —0,074 мм в рудно-галечных мельницах, работающих в замкнутом цикле с гидро- циклонами. Обогащение руды производится в четыре стадии. Схема обогащения предусматривает получение концентрата с содержанием 66% железа при извлечении 77%. § 6. САЛТЫКОВСКИЙ ГОРНООБОГАТИТЕЛЬНЫЙ КОМБИНАТ Руды Салтыковского месторождения по своим минералогическим и химическим свойствам близки к рудам Стойленского месторождения, поэтому технологическая схема обогатительной фабрики Сал- тыковского ГОКа (см. рис. 58) принята аналогичной схеме фабрики Стойленского ГОКа. Схема обогащения предусматривает получение концентратов с со- держанием 66% железа при извлечении 77,4%. § 7. ЧЕРНЯНСКИЙ ГОРНООБОГАТИТЕЛЬНЫЙ КОМБИНАТ Бедная руда Чернянскойо месторождения по минералогическому и химическому составу близка к руде Стойленского месторождения, поэтому технологическая схема обогатительной фабрики Чернявско- го ГОКа принята аналогичной схеме фабрики Стойлёнского ГОКа. § 8. ГУБКИНСКИЙ ГОРНООБОГАТИТЕЛЬНЫЙ КОМБИНАТ Строительство Губкинского ГОКа предполагается для более эф- фективного использования железистых кварцитов Коробковского месторождения. При этом подземная добыча кварцитов прекращает- ся, а строительство карьера потребует сноса ряда промышленных объектов и в том числе фабрики № 1. Фабрику №2 намечается пере- вести на переработку руды Южно-Лебединского карьера и после за- вершения/ строительства Губкинского карьера фабрика № 2 вместе с вновь построенной фабрикой образует Губкинский ГОК. ' Руды Коробковского месторождения, направляемые на Губкин- ский ГОК, по своему минералогическому и химическому составу близки к рудам Лебединского и Стойленского месторождений. В свя- зи с этим технологическая схема обогатительной фабрики Губкинско- го ГОКа будет аналогичной схеме фабрики Стойленского ГОКа. Схема обогащения предусматривает получение концентрата с со- держанием 68% железа при извлечении 77,7%. § 9. КАНАРСКИЙ ГОРНООБОГАТИТЕЛЬНЫЙ КОМБИНАТ Канарский ГОК производительностью 21 млн. т руды в год, проектируется на базе магнетитовой руды Канарского месторожде- ния. Технологическая схема обработки руд (рис. 59) предусматривает: дробление руды до крупности 25—0 мм в три стадии. Дробленая руда. 267
обогащается сухой магнитной сепарацией, причем класс 25—О.и, выделяемый после II стадии дробления, направляется непосред- ственно в стержневые мельницы и не подвергается сухой магнитной РуЗа \6=100;/3=36,0;8=100 Дробление I Дробление Д Грохочение ♦ 50 нм \6=90,0 150-0нм \ft=35/8 + ДроблениеГД Грохочение ~Г ♦ 1*25мм 25-0 мм Грохочение „ I 25-омм Дробление ГД 4 \ 6= 90,0 t ft =35,78 6=10,0 fl=38,0 Сухая магнитная сепарация 6=73,0 ’ ft =39,5 -----------1 6=17,0 \р=го,5 Перечистка хвостов "Г..... ....... 6=9,0 "ft=H,9 /3=даЛ ,б--8.о Vfi=30,3 ’ (/) Измельчение I Грохочение 6=910 "М ~ Н\ft =зЬ,з' 6=78.5Магнитная сепарация ____-6=к,5\ О fi=s’e„ Размагничивание-- - ьлассшрикация 6=78 5 —J = 42,9 8=200% Магнитная сепарация ---------’’ Размагничивание V . Классификация у.j _ С} МзмельчениеДГ 6=215 fi=9,1 8=400°/ у со, Обесшламлибание д^Го\ 6=2,0 fl 54,91 Магнитная сепарация ст 7 I 6=8,4 fi-62,3 Н* „ ,, „ Магнитная сепарация у-М........" м ^Магнитная сепарация д=05Щ 6=о,5;/з=ззд\ Обесшламлибание х-п< \6=46,7-,fl=65,5 \ ft23,0 /, ♦ Фильтрация .. 6=40,6 г ~ • — /3=65,5\ &=84,8\ 6 икомкооание ^=б/,9 Окатыши 6=53,4 & = 10,3 8=15.2 ' ХВосты Рис. 59. Проектная схема обогатительной фабрики Канар- ского ГОКа сепарации. Измельчение руды осуществляется в три стадий: в I ста- дии в стержневых мельницах до крупности 2—0 мм, во II и III ста- диях в шаровых м&льницах в замкнутом цикле с гидроциклонами 268
до крупностей 65 и 93% класса —0,074. Готовые продукты измельче- ния обогащаются мокрой магнитной сепарацией. Схема предусматривает получение концентрата с содержанием 65,5% железа и 4% кремнезема при извлечении 84,8%. Концентрат подвергается окомкованию, содержание железа в окатышах снижа- ется до 61,9%. § ю. РУДНОГОРСКИЙ ГОРНООБОГАТИТЕЛЬНЫЙ КОМБИНАТ На базе Рудногорского месторождения магнетитовых руд наме- чается строительство горнообогатительного комбината мощностью 5—7 млн. т руды в год. Согласно технологической схеме . обогатительной фабрики дроб- ление руды осуществляется в три стадии, а измельчение в две стадии: в I стадии в стёржневых мельницах до крупности 2—О.жм, а во'II ста- дии в шаровых мельницах до крупности 90% класса —0,074 мм. Обогащение руды производится в три стадии. Технологическая схе- ма обеспечивает получение концентрата с содержанием 63% железа при извлечении 83%. § И. КОСТАМУКШСКИЙ ГОРНООБОГАТИТЕЛЬНЫЙ КОМБИНАТ На базе Костамукшского месторождения магнетитовых руд на- мечается подготовка к строительству Костамукшского ГОКа. Инсти- тутом Механобр разработаны варианты технологических схем с при- менением измельчения в стержневых и шаровых мельницах и с руд- ным самоизмельчением. Схемы обогащения предусматривают полу- чение концентратов с содержанием 65 и 68% железа при конечной крупности измельчения соответственно 80 и 90% класса —0,044 мм с последующим окомкованием концентрата. Технологическая схема с применением стержневого и шарового измельчения руды показана на рис. 60. При обработке руды по этой схеме вводится сухая магнит- ная сепарация дробленой руды, позволяющая удалить около 15% хвостов. Обогатительная фабрика Кень-Тюбе Институт Механобр разработал технический проект для строи- тельства обогатительной фабрики по переработке богатой магнетито- вой руды (Fe = 55,4%) месторождения Кень-Тюбе производитель- ностью по руде 1 млн. т в год. Дробление руды осуществляется в три стадии: в I и II стадиях в открытом цикле без предварительного грохочения и в III стадии в замкнутом цикле с грохотами до круп- ности 8—0 мм. Дробленая руда обогащается методом сухой центробежной магнит- ной сепарации в два приема с перечисткой немагнитного продукта 1 приема сепарации. В I приеме выделяется 50% сухого концентрата с содержанием железа 67%, во II приеме выделяется 10% хвостов с содержанием железа 15% и 40% промпродукта с содержанием желе- 269
Руда. Дробление! Г /рохочение Дробление Д Г рохочение Дробление!!! Грох $чение I I 5*100,0 ____ /5=31,6 \20-0мм Сухая магнитная сепарация К-15,0 ' 6=7,f Измельчение! Сухие хбосты мокрая магнитная сепарация!! приема) 11 I Классификация Измельчение!! Магнитная сепарация (Зприема) Классификация Измельчение!!! 75-807*-ОДМмм Сгущение Мокрая магнитная се- парация (3 приема) 0бесш.ламли6ание Фильтрация 7=37,8 /5=65,0 , \ё = 77,7 Концентрат 7--W,2 /5*9,9 8*15,2 X Васты Рис. 60. Технологическая схема обогатительной фабрики Костамукшского ГОКа (Вариант стержневого и шарового измельчения) за 51%, который направляется в цех мокрого обогащения. После измельчения промпродукта в шаровой мельнице в замкнутом цикле с классификатором до крупности 0,2—0 мм и обогащения методом мокрой магнитной сепарации в три приема с перечисткой магнитного продукта выделяется 28,1 % мокрого концентрата с содержанием же- леза 64,3%. Концентрат подвергается фильтрации, сушке и агломера- ции. 270
Технологическая схема обеспечивает получение суммарного (су- хого и мокрого) концентрата с содержанием железа 66% при извле- чении 92,5%. Г л а в а VI' ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ ОБОГАЩЕНИЯ МАГНЕТИТОВЫХ РУД С ПРИМЕНЕНИЕМ БЕСШАРОВОГО ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ § 1. ПРИМЕНЕНИЕ БЕСШАРОВОГО ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ЗА РУБЕЖОМ Бесшаровое измельчение широко применяется на зарубежных маг- нитнообогатительных фабриках Канады, Швеции, США и других стран. В настоящее время в ряде зарубежных стран проектируются и строятся с применением' бесшарового измельчения мощные магнит- нообогатительные фабрики. К 1968 г. мощность 11 железорудных фабрик США и Канады, на которых были установлены мельницы для самоизмельчения руды, превысила 90 млн. т руды в год. Кроме того, около 20 млн. т же- лезной руды в год обрабатывается с применением самоизмельчения и в других странах (Австралия, Норвегия). Характерно, что из девяти фабрик, принятых к эксплуатации в период 1965—1968 г., семь фабрик общей производительностью по руде 13,5 млн. т руды в год применяют рудное самоизмельчение и только две (Эвелет и Маунтейн Айрой в штате Миннесота) производи- тельность 6,1 млн. т руды в год — стержневое и шаровое измельче- ние. Из этих семи фабрик четыре (Бонг Рэйндж, Сэвидж Ривер, Шерман Майн и Гриффит Майн) применяют мокрое самоизмельчение без добавки шаров, одна (Пайлот—Ноб) мокрое самоизмельчение с добавкой шаров и две фабрики (Нэйшнл и Киватин) сухое рудное самоизмельчение с добавкой шаров. Широкое внедрение на зарубежных фабриках процесса самоиз- мельчения и рудно-галечного измельчения обусловлено улучшением технологических показателей и сокращением затрат на обогатитель- ный передел при применении бесшарового измельчения по сравне- нию с шаровым помолом. На фабриках с шаровым измельчением ру- ды 35% расходов по переделу приходится на долю потребляемых ша- ров и стержней. При огромных маштабах производства железоруд- ных концентратов количество металла, расходуемого на измельче- ние, непрерывно возрастает, например, в СССР при выпуске в 1970 г. 140 млн. т концентрата израсходовано на шары и стержни 600 тыс. т стали в год. Процесс самоизмельчения применяется при обработке как твер- дых, так и хрупких руд, а также руд, имеющих крупнозернистую рыхлую структуру, но он не обеспечивает необходимой крупности измельчения при очень тонком помоле рыхлых крупнокристалличес- ких-руд и руд, обладающих эластичными свойствами. 271
В зарубежной практике применяют сухое и мокрое самоизмель- чение руды, осуществляемое соответственно в мельницах типа «Аэрофол» и «Каскад». Наиболее широкое распространение получи- ло мокрое измельчение. Выбор способа измельчения должен произ- водиться, исходя из оценки технических и экономических показате- лей. Приводим некоторые из них, известные по данным зарубежно- го опыта. Капитальные затраты на мельницы мокрого самоизмельчения меньше и они выгоднее мельниц сухого измельчения с просасыва- нием воздуха. Мокрое самоизмельчение с последующим рудно-галечным измель- чением требует для измельчения руды до конечной крупности боль- ше энергии на 1 т руды, чем сухое самоизмельчение с просасыванием воздуха. При мокром самоизмельчении мягких крупно-вкраплен- ных руд до крупности 2,3—0,4 мм расходуется 1—3 кет • ч/т, а при измельчении твердых тонковкрапленных руд до крупности 0,1 — 0,07 мм 20—25 кет • ч/т — значительно более, чем при шаровом измельчении. Эксплуатационные расходы при мокром самоизмельчении меньше, чем при сухом. Мокрое самоизмельчение предпочтительнее применять при после- дующем мокром обогащении и в тех случаях, когда руда имеет повы- шенную влажность вообще или в отдельные периоды года. При мокром самоизмельчении можно направлять на магнитную сепа- рацию циркуляционную нагрузку мельниц и выделять крупные хвосты. Сухое самоизмельчение выгодно сочетается с сухим обогащением, особенно в тех случаях, когда по такой схеме можно получать более крупный концентрат, чем мокрым способом при одинаковом каче- стве. При сухом самоизмельчении можно поддерживать более крупный помол руды, который во многих случаях является желательным. Число стадий самоизмельчения определяется конечной круп- ностью обогащаемой руды. При измельчении до 3—0,2 мм достаточно одной стадии, при крупности 0,1 мм и меньшей требуется две или больше стадий, Одностадиальное измельчение в последнем случае в большинстве случаев вызывает нежелательное ошламование измель- ченной руды. Во второй стадии измельчения во многих случаях выгодно приме- нять рудно-галечное измельчение, но если расход электроэнергии в этой стадии мал (менее 5 кет • ч/т), то применение шаровых мель- ниц может оказаться более выгодным вследствие больших размеров галечных мельниц, большей их стоимости, большего расхода футе- ровки, увеличения крупности измельчаемой руды (загрубление круп- ных фракций) разубоживания руды галькой и засорения ее в отдель- ных случаях вредными примесями. Добавка' стальных шаров в мельницы рудного самоизмельчения в количестве 6—7% объема мельницы увеличивает дробящую энер- 272
гию мельницы на 40—50% при увеличении расхода мощности на 50— 60%. Продукт измельчения получается более грубым, стоимость из- мельчения увеличивается, капитальные затраты уменьшаются. Содержание крупных классов в питании мельницы в меньшей, мере влияет на результаты измельчения при добавке в мельницу шаров. Применение рудного самоизмельчения и рудно-галечного измель- чения в каждом конкретном случае должно производиться на основе испытаний и технико-экономических расчетов. § 2. ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ НА ОПЫТНОЙ СЕКЦИИ НКГОКа * В СССР рудно-галечное измельчение применяется в течение ряда лет на предприятиях золотодобывающей промышленности, на обо- гатительной фабрике комбината «КМАруда» и на некоторых других предприятиях. Для изучения в промышленных условиях оборудования мокрого бесшарового измельчения и процесса самоизмельчения магнетито- вых руд различных месторождений СССР в 1966 г. на Ново-Кри- ворожском комбинате построена опытно-промышленная установка. Схемы технологического процесса и цепи аппаратов установки показаны на рис. 61, 62. Исходная руда дробится в одну стадию до крупности 300—0 мм в конусной дробилке ККД-1500/180 (выпускная щель 220 мм). Из- мельчение руды может проводиться в две или три стадии. В I стадии руда измельчается в мельнице типа «Каскад» размером 7 X 2,2 м, работающей в замкнутом цикле с двухспиральным классификато- ром диаметром 3 м. Рабочий объем мельницы «Каскад» составляет 80 мй. Во II стадии промпродукт измельчается в двух мельницах 3,6 X 4,0 м с разгрузкой через решетку, работающих в замкнутом цикле с гидроциклонами диаметром 350 мм. В качестве измельчаю- щих тел в мельницы загружается рудная галька крупностью 80 мм (7% класса 4- 75 мм и 50% класса 4-50 мм). При переходе на трех- стаДиальную схему измельчения рудно-галечные мельницы- пере- ключаются на последовательную работу: во II и III стадиях работают по одной мельнице, каждая в замкнутом цикле с гидроциклонами диаметром 350 мм. При двухстадиальном измельчении руда обога- щается в три стадии. В I, II и III стадиях обогащаются соответственно слив классифи- катора, разгрузка рудно-галечных мельниц и слив гидроциклонов. В I и II стадиях обогащения применяются противоточные сепараторы 26-СБ, а в III стадии — полупротивоточные сепараторы. Концентрат обезвоживается на дисковых вакуум-фильтрах. Мельница «Каскад» состоит из барабана 7, коренных подшипников 2, загрузочного устройства 3, привода, смазочной системы и электро- оборудования (рис. 63). Корпус барабана состоит из двух половин, * Составлена по данным института Механобрчермет и зарубежной прак- тики. 18 Заказ 478 273
соединенных фланцами. К нему присоединены полые цапфы,опираю- 1 щиеся на коренные подшипники. В цапфы вставлены загрузочная j 5 и разгрузочная втулки 6. Первая втулка имеет спирали 8, пред- < Руда А вамоизмельче- Y ниеI („Каскад") 5 стара -ЮО+ЗОмн^ \-30мм / алька __________J J Классификация Магнитная сепарация! Классификация Q Руднр-галечное Y измельчение! вут ар а -10нм^ у/0 мм Магнитная сепарация! Перечистка. Классификация С г- щен ие Магнитная сепарация!! Руднаеалечное А измельчениеШУк бутара Пеоечистка Магнитная сепарация!! ' Перечистка Перечисткахвостов Фильтрация Хвосты Концентрат Рис. 61. Технологическая схема опытной секции НКГОКа с бесшаровым измельчением назначенные для ускорения подачи руды в мельницу и элеваторные' устройства 7 для возвращения в мельницу пульпы, проникающей че- рез неплотности. Футеровка барабана состоит из броневых плит 9 и клиньев 10. Футеровка торцевых стенок выполнена из двух рядов плит 11, креп- 274 .
6 Рис. 62. Схема цепи аппаратов промышленной секции НКГОКа с бесшаровым измельчением: 1 — бункер; 2 — дробилка ККД-1500; 3 — мельница самоизмельчения 2,2 х 7 лг, 4 — двух- спиральный классификатор 0 3 м; 5 — рудно-галечная мельница 3,6 х 4,0 м; в — магнит- ный сепаратор 26-СБ; 7—гидроциклон 0 350 aiai; 8 — насос; 9 — магнитный сепаратор 600 х 1500 мм; 10 — дешламатор 0 5 лГ, 11 — дисковый вакуум-фильтр Ду-68-2,5 (Приведено количество оборудования на секции) Рис. 63. Мельница МБ 70-2: 1 — барабан; 2 — коренные подшипники; 3 — загрузочное устройство; 4 — цапфа; 5 — загрузочная втулка; 6 — разгрузочная втулка; 7 — элеваторное устройство; 8 — спирали; 2 — броневая плита; 10 — клин; 11 — плита; 12 — лифтер; 13 — осевой конус; 14 — бутара 18* 275
ление которых осуществляется лифтерами 12 и болтами. В узел раз- 1 грузочной решетки входят ее секторы, футеровка и осевой конус 13. 1 Щели решеток имеют ширину 20 мм и выполнены с расширением до j 35 мм в сторону разгрузки. Лифтеры выступают над бронеплитами барабана на 180 и 120 мм, торцовые лифтеры выступают над решет- кой на 75 мм. За решеткой установлены разгрузочные лифтеры. На j поверхности осевого конуса приварены ребра, предназначенные для направления пульпы в разгрузочную цапфу. Рудная галька из мельницы выделяется через окна, вырезанные < в разгрузочной решетке. Классификация слива мельницы осуществ- j ляется на бутаре 14, закрепленной на разгрузочной цапфе. Загрузоч- ное устройство 3 представляет собой воронку с патрубком, передви- гаемую на рельсах электрическим приводом. Критическое число оборотов барабана 16,2 об/мин. Мельница вращается со скоростью 12—13 об/мин. Оптимльная степень запол- нения мельницы рудой.40%. Плотность пульпы в мельнице состав- : ляет 60% твердого. Гранулометрический состав исходной руды (питания мельницы) оказывает решающее вляние на производительность мельницы. В ис- , ходной руде содержание классов +250, +150 и +100 мм должно составлять не меньше 7—8, 15—25 и 20—30%. Класс +100 мм явля- ется измельчающей средой и при его недостатке производительность мельницы резко снижается. Мельница «Каскад» выдает измельченный продукт с большим содержанием мелочи и относительно малым содержанием класса —1 +0,074 мм, что затрудняет получение относительно крупного продукта в I стадии измельчения при разделении материала по круп- ности в классификаторе. В мельнице «Каскад» крупность руды может быть сокращена в один прием измель