Повышение эффективности обогащения железных руд путем управления параметрами магнитного поля и флокуляции в рабочих зонах сепараторов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.13, кандидат технических наук Андреев, Виталий Геннадиевич

• Андреев, Виталий Геннадиевич
• кандидат технических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат технических наук Андреев, Виталий Геннадиевич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Обзор практики обогащения железных руд за рубежом.

1.2. Обзор практики обогащения железных руд в России и странах СНГ.

1.3. Обзор конструкций сепараторов с бегущим магнитным полем.

1.4. Характеристика месторождения.

ГЛАВА 2. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ МОКРОЙ МАГНИТНОЙ

СЕПАРАЦИИ В ПЕРЕМЕННЫХ ПОЛЯХ.

ГЛАВА 3. АНАЛИЗ ОПТИМАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ВЫСОКОСЕЛЕКТИВНЫХ МАГНИТНЫХ СЕПАРАТОРОВ.

3.1. Конструкции высокоселективных магнитных сепараторов.

3.2. Планирование эксперимента для определения процентного содержания магнетита в концентрате для сепаратора ВСПБМ -90/100.

3.3. Экспериментальные исследования влияния ферромагнитных стержней на содержание железа общего в получаемом концентрате.

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ НОВОГО ВЫСОКОСЕЛЕКТИВНОГО МАГНИТНОГО СЕПАРАТОРА С УПРАВЛЯЕМЫМИ МАСОПОТОКАМИ И ВОЗМОЖНОСТИ ОПТИМИЗАЦИИ НА ЕГО ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ.

4.1. Теоретическое обоснование и выбор конструкции магнитного сепаратора типа ВСПБМ.

4.2. Разработка технологической схемы обогащения магнетитовых руд с применением высокоселективных сепараторов.

ГЛАВА 5. ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ СЕПАРАТОРА ТИПА ВСПБМ В УСЛОВИЯХ ОБОГАТИТЕЛЬНОЙ ФАБРИКИ ОАО «МИХАЙЛОВСКИЙ

ГОК».

ВЫВОДЫ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение эффективности обогащения железных руд путем управления параметрами магнитного поля и флокуляции в рабочих зонах сепараторов»

Актуальность работы. Производство черных металлов характеризуется ростом потребления железных руд и снижением среднего содержания железа в добываемых рудах. Эта тенденция характерна для всего мира. В эксплуатацию вовлекаются месторождения бедных железных руд, что стало возможным благодаря освоению их глубокого обогащения, позволившего производить железорудные концентраты высокого качества. Однако качество железорудного сырья постоянно снижается: за последние 25 лет содержание железа в рудах уменьшилось в 1,3 раза.

В настоящее время более 85% добываемых железных руд подвергается обогащению. Развитие процесса обогащения характеризуется интенсификацией основных и вспомогательных процессов из-за ухудшающегося качества добываемых железных руд, но при этом все возрастающими требованиями к железорудным концентратам по качеству.

Одним из методов решения данной проблемы в Российской Федерации может быть внедрение технологии стадиального выделения концентрата по мере раскрытия магнетита на основе применения современных сепараторов типа ВСПБМ (высокоселективный постоянный барабанный мокрый). Внедрение высокоселективных сепараторов позволит получать при соответствующем управлении процессами, происходящими в этом аппарате, высококачественные концентраты на железорудных обогатительных комбинатах нашей страны, при снижении их себестоимости.

Цель работы заключается в уменьшении объема измельчаемых продуктов за счет внедрения технологии стадиального выделения концентрата, по мере раскрытия магнетита, и повышения качества концентратов за счет внедрения высокоселективных сепараторов, последовательно использующих запрограммированные технологические возможности каждого участка рабочей зоны магнитного сепаратора для повышения его эффективности.

Идея работы - усовершенствование процесса мокрой магнитной сепарации железных руд для получения высококачественного магнитного концентрата с использованием сепараторов последовательной технологической многозонности, включающей селективную магнитную флокуляцию (формирование слоя магнетита на барабане, удаление кварца и бедных сростков, разгрузка немагнитной фракции, удаление богатых сростков, использование внутрикамерной флокуляции и разгрузка магнитной фракции). Каждая зона имеет свои параметры магнитного поля (частоту, амплитуду и картину поля) и гидродинамического режима (скорость пульсации и вязкость пульпы).

Методы исследований. В ходе работы над диссертацией использовались следующие методы исследований:

- химические, магнитные, гравитационные методы анализа исходных материалов и продуктов разделения;

- моделирование процесса сепарации в лабораторных и промышленных условиях;

- исследование математических моделей процессов высокоселективной магнитной сепарации в сильном поле;

- опытно-промышленная проверка разработанных конструкторских и технических решений;

- анализ результатов, полученных в ходе промышленных испытаний высокоселективного сепаратора ВСПБМ-90/100 на обогатительной фабрике Михайловского ГОКа с использованием компьютерной обработки в современных программах типа Solid Works, ELKUT и др. В экспериментах использовались специальные и стандартные измерительные устройства и приборы.

Основные защищаемые положения:

1. Установлены основные взаимосвязи между факторами, наиболее влияющими на параметры оптимизации (частоту вращения барабана, частоту вращения магнитной системы и плотность пульпы) и доказано, что выделение магнетита на первой стадии ММС не требует высокой частоты магнитного поля, что позволяет отказаться от вращения магнитной системы.

2. Обоснованна разработка новой конструкции сепаратора с многозонной магнитной системой, в которой для управления магнитной флокуляцией, формированием слоя магнетита на поверхности барабана и выделением из этого слоя немагнитных продуктов по ходу движения материала модулируется частота вращения и амплитуда напряженности магнитного поля, гидродинамическая пульсация в рабочей зоне сепаратора, рециклирование концентратов при необходимости повышения его качества.

3. Установлены технологические возможности применения ВСММС в разных точках технологических схем ЛГОКа и МГОКа для стадиального выделения готовых продуктов по мере их раскрытия и получения высококачественных концентратов, а также предложена новая технология с повышенными технико-экономическими показателями.

4. Доказано, что установка на поверхности барабана цилиндрической решетки (сеть-система) ферромагнитных концентраторов, параллельно образующейся с шагом полюсов, вызывает разрушение и перегруппировку флокул и позволяет значительно повышать качество конечных концентратов.

Научная новизна работы заключается в использовании последовательно каждой рабочей зоны магнитного сепаратора для непрерывного повышения качества концентрата за счет дефлокуляции магнитного слоя и непрерывного удаления из него всех компонентов рудной фазы, кроме магнетита, с целью получения высококачественных концентратов на железорудных ГОКах.

Практическая значимость работы заключается в создании усовершенствованной конструкции промышленного образца высокоселективного сепаратора, позволяющего выделять высококачественный магнитный продукт в концентрат на определенных стадиях технологической схемы железорудных ГОКов, и разработке методики определения оптимальной частоты магнитного поля для конкретной крупности обогащаемого материала.

Обоснованность и достоверность научных положений и выводов, представленных в работе, подтверждаются удовлетворительной сходимостью результатов аналитических расчетов с данными, полученными опытным путем, применением научно обоснованных методов исследования; положительной апробацией полученных результатов в условиях Михайловского ГОКа.

Личный вклад автора заключается в анализе последних достижений науки, техники и технологии в области обогащения магнетитовых руд и в повышении эффективности процессов магнитной сепарации на основе изучения научно-технической литературы; участии в проведении промышленных испытаний; разработке усовершенствованной технологической схемы обогащения магнетитовых руд в условиях МГОКа; участии в лабораторных испытаниях с целью выявления закономерностей процессов магнитной сепарации; разработке усовершенствованной конструкции магнитного сепаратора; обобщении полученных результатов.

Реализация результатов работы. Разработана и апробирована в промышленных условиях ОФ Михайловского ГОКа технология ВСММС с получением магнитного продукта после второй стадии измельчения с повышением качества на 11-12%, т.е. до 65% Реобщ (товарный концентрат), а при доводке концентрата - на 2-3%. Последний поступает на флотационную доводку и существенно повышает ее эффективность.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались на научном симпозиуме «Неделя горняка» (Москва, МГГУ, 2010, 2011 гг.), научном семинаре «Плаксинские чтения» (Верхняя Пышма, 2011 г.) и кафедре ОПИ МГГУ (Москва, МГГУ, 2010, 2012 гг.)

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 научных работ, из них 3 в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России и 1 патент на изобретение, №2460584 от 01 марта 2011 г.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, списка использованных источников из 114 наименований, 4 приложений; 49 рисунков и 21 таблицы.

Заключение диссертации по теме «Обогащение полезных ископаемых», Андреев, Виталий Геннадиевич

Выводы.

1. Проведен анализ современных направлений развития процессов мокрой магнитной сепарации железных руд.

2. Уточнен механизм движения и разрушения магнитных флокул, учитывающий влияние параметров пульпы: изменение длины флокул, плотности и вязкости пульпы.

3. Проведен анализ оптимальных конструкторских и технологических решений для высокоселективных мокрых магнитных сепараторов.

4. Определены оптимальные диапазоны основных конструктивно-технологических параметров нового селективного мокрого магнитного сепаратора с управляемыми массопотоками ВСПБМ - 90/100.

5. В промышленных условиях на Михайловском ГОКе проведены испытания высокоселективного сепаратора ВСПБМ - 90/100 с управляемым силовым режимом разделения минералов.

6. На основе теоретических и промышленных исследований предложена конструкция магнитного сепаратора, защищенная патентом РФ №2460584, которая основана на результатах базовой конструкции и обладающая большой эффективностью.

7. Установлено, что в промышленных условиях на магнитном продукте после второй стадии измельчения удается поднять его качество на 1112%, т.е. до 65% Ре0бщ (товарный концентрат), а при доводке концентрата его качество удается повысить на 2-3%. Последний поступает на флотационную доводку и существенно повышает ее эффективность.

8. В работе сделана попытка отказаться от вращения магнитной системы за счет использования малого шага полюсов, большого диаметра барабана и магнитной системы, состоящей из последовательных элементов, выполняющих различные операции сепарации: формирование флокул, удаление бедных сростков и перечистку флокул с удалением богатых сростков. В этом процессе сочетаются три различных силовых режима разделения, включающие интенсивное гидромеханическое воздействие.

К»

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Андреев, Виталий Геннадиевич, 2012 год

1. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М., Наука, 1976г.

2. Барский Л.А., Козин В.З. Системный анализ в обогащении полезных ископаемых. М., Недра, 1978г.

3. Вайнштейн Э.Г, Толмачев СТ. Теоретические основы расчета магнитных сепараторов. В кн.: Совершенствование техники и технологии горного производства. М., Недра, 1974.

4. Верховский И.М. Основы проектирования и оценки процессов обогащения полезных ископаемых. М., Углетехиздат, 1949г.

5. Вонсовский С.В. Магнетизм. М., Наука, 1971 г.

6. Гзогян Т.Н. и др. Интенсификация процессов рудоподготовки и обогащения железистых кварцитов на Михайловском ГОКе, ГИАБ МГТУ, №8,2003 г.

7. Гзогян Т.Н., Макуха Л.П. Технологическая оценка рудного сырья на Михайловском ГОКе. Горный журнал. 2002. -№7. -С. 73-76.

8. Гидравлика и гидропривод / Под ред. И.Л. Пастоева. М.: МГУ, 1999. 519 с.

9. Деркач В.Г. Магнитное обогащение слабомагнитных руд. М.: Металлургиздат, 1954г.

10. Деркач В.Г., Дацюк И.С. Электромагнитные процессы обогащения. М., Металлургиздат, 1947г.

11. Деркач В.Г., Колычев П.А. Специальные методы обогащения полезных ископаемых. М., Недра, 1966г.

12. Дремин А.И., Курочкин А.Н. О комплексном освоении Михайловского месторождения.Горный журнал. 1983.-№3. -С.7-9.

13. Дунаев В.А. Минерально-сырьевые ресурсы бассейна КМА. Горный журнал. 2004.-№1. -С.9-12.

14. Зарубежные железорудные обогатительные и окомковательные фабрики: Технико-экономический обзор / Т.Т. Бердышева, Н.И. Мещерякова, Л.А. Рейтаровская и др. М.: Черметинформация, 1982. - 45 с.

15. Епутаев Г. А. Основы аналитической теории взаимодействия минералов с полем сепараторов на постоянных магнитах. Владикавказ, Изд-во РИА, 1999. -320 с.

16. Кармазин В.В. Современные тенденции в использовании минерального сырья. Сб. «Устойчивое развитие горнодобывающей промышленности», Кривой Рог, КГТУ, 2004 г.

17. Кармазин В. В., Кармазин В. И., Бинкевич В. А. Магнитная регенерация и сепарация при обогащении руд и углей. М., Недра. 1968. С. 172-193.

18. Кармазин В. В., Кармазин В. И., Усачев П. А. и др. Новые процессы сепарации в магнитных полях. Апатиты, Кольский филиал АН СССР, 1982. -С. 34-51.

19. Кармазин В. И. Обогащение руд черных металлов. М., Недра, 1982. -С. 172178.

20. Кармазин В. И. Современные методы магнитного обогащения руд черных металлов. М., Госгортехиздат, 1962.-С. 151-174.

21. Кармазин В.И., Кармазин В.В. Магнитные методы обогащения (учебник) М.,Недра. 978. -473 с.

22. Кармазин В. И., Кармазин В. В. Магнитные методы обогащения. М., Недра, 1984. -490 с.

23. Кармазин В. И., Серго Е. Е., Жендринский А. П. и др.Процессы и машины для обогащения полезных ископаемых М., Недра, 1974. -С. 44-62.

24. Кармазин В.В. Совершенствование технологии обогащения магнетитовых кварцитов на основе сепараторов с бегущим магнитным полем. Горный журнал. 2006.-№6.-С. 108-112.

25. Кармазин В.В., Кармазин В.И. Магнитные, электрические и специальные методы обогащения полезных. Том I, Москва, Издательство МГГУ. 2005 г.

26. Кафаров В.В. Основы массопередачи. М., Высшая школа, 1972г.

27. Кармазин В.В., Ковалев Р.В., Епутаев Г.А "Закономерности вращательного движения частиц железосодержащих руд во вращающемся поле барабанного сепаратора на постоянных магнитах" Горный информационно-аналитический бюллетень №1, М. 2007.

28. Кармазин В.В., Пилов П.И. Принципы сепарационного массопереноса в турбулентных потоках пульп, содержащих полидисперсные и гетерогенную твердую фазу. М., МГГУ ГИАБ №4, 2001г. -С. 148-160.

29. Кармазин В.В., Синельникова Н.Г. Разработка технологии стадиального выделения магнетитовых концентратов на основе применения высокоселективных магнитных сепараторов. М.,МГГУ ГИАБ №5, 2006г.

30. Кармазин В.В., Синельникова Н.Г., Логинова Л.А., Епутаев Г.А., Данилова М.Г. Расчет картины поля магнитной системы сепаратора типа ПБМ с клиновыми магнитными вставками. М., МГГУ ГИАБ № 7, 2007г.

31. Кармазин В.В., Синельникова Н.Г., Логинова Л.А., Епутаев Г.А., Данилова М.Г. Исследование стадиального процесса сепарации в сепараторах с магнитной системой, имеющей магниты разной высоты. М., МГГУ ГИАБ №9, 2007г.

32. Кармазин В.В., Синельникова Н.Г., Палин И.В., Гзогян Т.Н. Патент РФ № 2366511 Бюл. № 25 от 10.09.09. Способ обогащения железосодержащих руд.

33. Квасков А. П. и др. Магнитные поля кусков магнетитовой руды. VIII Международный конгресс по обогащению полезных ископаемых, т. 1. Л., Изд.-во «Механобр», 1969. -С. 62-65.

34. Кравец Б.Н. Специальные и комбинированные методы обогащения. М.: Недра, 1986г.

35. Клюшин В.А., Остапенко A.B. Совершенствование технологии обогащения // Горный журнал. 1996. - № 3. - С.27-32.

36. Кретов СИ., Губин С Л., Потапов С.Л. Совершенствование технологии переработки руд Михайловского месторождения. Горный журнал.2006.-№7.-С. 71-75.

37. Кретов С.И., Кармазин В.В., Палин И.В., Синельникова Н.Г., Пожарский Ю.М. Патент РФ № 2365421 Бюл. № 24 от 27.08.09. Магнитный сепаратор.

38. Крючков A.B. Совершенствование технологии обогащения железистых кварцитов // Горный журнал. 2001. - № 6. - С. 49 - 52.

39. Лищинский B.C., Попов В.П., Остапенко A.B. Основные направления подготовки к производству концентрата для металлизованных брикетов//Горный журнал.-1997-№5-6.-С.57-60.

40. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1973. - 847 с.

41. Ломовцев Л. А., Нестерова Н. А., Дробченко Л. А. Магнитное обогащение сильномагнитных руд. М., Недра, 1979. -С. 67-70.

42. Ломовцев Л.А., Ганжа Р.П. Перспективные направления совершенствования технологии обогащения бедных магнетитовых кварцитов. Горный журнал. 1998. №1.-С. 24-26.

43. Лященко П.А. Гравитационные методы обогащения. -М.-Л.:ГОНТИ, 1935г.

44. Месеняшин А.И. Электрическая сепарация в сильных полях. М.: Недра, 1978

45. Митрофанов С.И., Барский Л.А., Самыгин В.Д. Исследование полезных ископаемых на обогатимость. М.: Недра, 1974г.

46. Малютин И.Е., Чайкин СИ. Железорудная база КМА и перспективы её расширения. Горный журнал. 1982.-№10.-С.15-19

47. Мясников Н.Ф., Бехтле Г.А., Кальвасинский А.Ф. Полиградиентные магнитные сепараторы. М.: Недра, 1973г.

48. Нестеров Г.С.Технологическая оптимизация обогатительных фабрик.М.,Недра,1976.-С.104-109.

49. Обогащение руд черных металлов. Справочник. М., Недра, 1980. -650 с.

50. Олофинский Н.Ф. Электрические методы обогащения. М.: Недра, 1980г.

51. Основные процессы: Справочник по обогащению руд. М.: Недра, 1983г.

52. Остапенко П. Е. Обогащение железных руд. М., Недра, 1985.

53. Палин И.В. Новые технологии как успех применения сепаратора ВСПБМ -90/100 // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2009. - №6. -С. 124-127.

54. Папин И.В., Путилов Ю.Г. Магнитные системы новой конструкции в сепараторах типа «Permos» и их преимущества // Горный информационно-аналитический бюллетень. Отдельный выпуск. - 2009. - №14 «ОПИ 1». - С. 184-191.

55. Пирогов Б.И. Геолого-минералогические факторы, определяющие обогатимость железистых кварцитов. М.: Недра, 1969.-240 с.

56. Плаксин И.Н., Кармазин В.И., Олофинский Н.Ф., Норкин В.В., Кармазин В.В. Новые направления глубокого обогащения тонковкрапленных железных руд.М.:Наука.1964. -С. 47-51.

57. Подготовительные процессы: Справочник по обогащению руд. М.: Недра, 1982г.

58. Разумов К.А. Проектирование обогатительных фабрик. М., Недра, 1970г.

59. Ревзина Н.С., Мещерякова Н.И. Обогащение железных руд и окомкование железорудных концентратов в Канаде // Обзорная информация. Сер. Обогащение руд. М.:ЦНИИТЭИЧМ, 1982. - Вып. 1. - 56 с.

60. Ревнивцев В.И., КомлевА.М., Урванцев А.И. Рациональная технология обогащения кислых кварцитов// Обогащение руд. -1984. -№6

61. Савицкий Е.М., Кармазин В.В., Барон В.В. и др. Сепарация полезных ископаемых с применением магнитных систем// Обогащение и брикетирование углей. -1973. -№2

62. Садковский Б.П. Теоретические обоснования и экспериментальные исследования новых аппаратов на основе гидравлического и сегрегационного разделения гравитационных угольных концентратов. М.: Изд. МГГУ им. Баумана, 2002г.

63. Синельникова Н.Г. Технология обогащения магнетитовых кварцитов ОАО «Лебединский ГОК» с применением высокоселективного мокрого магнитного сепаратора ВСПБМ-32,5/20. М., МГГУ ГИАБ № 6, 2008г.

64. Специальные и вспомогательные процессы: Справочник по обогащению руд. М.: Недра, 1983г.

65. Сумцов В.Ф. Электромагнитные железоотделители. М.: Машиностроение, 1978.

66. Тамм И.Е. Основы теории электричества. М.: Недра, 1989г.

67. Технологическая оценка минерального сырья (методы исследований): Справочник; Ред. П.Е. Остапенко. М.: Недра, 1990г.

68. Тихонов О.Н. Введение в динамику массопереноса процессов обогатительной технологии. Л.: Недра, 1980г.

69. Улубабов P.C. Новые регенерационные электромагнитные сепараторы. Сб.: Обогащение полезных ископаемых. №1. Киев.: Техника, 1967г.

70. Улубабов P.C., Туркенич A.M. Увеличение ширины зазоров между пластинами роторных магнитных сепараторов// Горный журнал. 1986г. №5.

71. Фомин И.Я., Курова М.Д. Обогащение руд. №3. М.: Недра,1969г.

72. Хватов Ю.А., Бураев Б.К. Производство высокосортного магнитного концентрата на обогатительной фабрике НКГОКа. Горный журнал. 1964г. -№11.-С. 79-84.

73. Чантурия В.А. современные проблемы обогащения минерального сырья в России// Обогащение руд. -2000. -№6.

74. Чичерников В.И. Измерение магнитных величин. М.: Недра, 1972.

75. Шелкова С.А., Скрипниченко М.Л., Болдырев В.А. и др. Подготовка поверхности минералов к магнитной сепарации//Цветные металлы. -1988. -№6

76. Allard М., Roux J. Operations minieres et concentracion du minerai du Lak Fire de Sidbec-Normines // Canadian Mining and Metallurgical Bulletion. 1979. -Vol.72, №3.- P. 361 - 377.

77. Allen N.R. Low intensity rotating magnetic field separation. In: Proc. Int. Con. Min Proc. Extr. Metal. MINPREX 2000, Melbourne, Australia.-2000.- P. 303.

78. Allen N.R. Mineral particle rotation measurements for magnetic rotation separation. Magn. Electr. Sep. 11.- 2002. - P. 155.

79. Allen N.R. The rotating magnetic field separation of minerals. Ph. D. Thesis, Universiti of Tasmania, Hobart. 1999. -P. 319.

80. Augusto, P.A., and Martins, J.P., Innovation features of a new magnetic separator and classifier. Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review, Vol. 22, Nos. 1-3 (2001).-P. 155.

81. Clemmow P. C. An introduction to electromagnetic theory. Cambridge: University Press, 1973.

82. Cranndell S.H. Engineering analysis, New-York: McGraw-Hill, 1956.

83. Davies J. B. Radley D.E. Electromagnetic theory. Edinburg,Oliver & Boyd, 1969.

84. Erasmus D.E. Dry magnetic and electronic benefication of a Gavelotte mavy mineral spiral concentrate. In: Proc. Heavy Minerals Conference. Johannesburg, South Afrika. 1997. -P. 145.

85. Ferrari R.L. An introduction to electromagnetic fields. New-York: Van Nostrand Reinhold, 1975

86. Ferraro V. С A. Electromagnetic theory. London: Anhlone Press, 1954.

87. Foster K.,Anderson,R.Electromagnetics theory;problems and solution.New-York: St.MartinsPress, 1970

88. Hallen E. G. Electromagnetic theory. Translated from. Swedish by Runar Gusstrom. New-York, Wiley, 1962.

89. Heaviside O. Electromagnetic theory. New-York, Dover Publication, 1950.

90. Hopstock D.M. Fundamental aspects of design and performance of lowintensity dry magnetic separators. Trans. AIME/SME 258. - 1975, -222 p.

91. Karmazin V. V., Bikbov M.A., Bikbov A.A. The Energy Saving Technology of benefication of Iron Ore // MES. 2002. - V. - 11. - N.4.

92. Karmazin V.I., Karmazin V.V., Bardovskiy V.A., Zamytskiy O.V. Development of a continuous chamber high-gradient magnetic separator with a strong filds. MES, V.6, OP A, 2001. -P. 418-420.

93. Karmazin V.V, Theoretical Assessment of Technological Potential of Magnetic and Electrical Separation, MES,V.8, 1997, OPA. -P. 392-394.

94. Karmazin V.V. , S.I.Kretov Development of the magnetite-hematite quartzites benefication on the basis of new technologies, XXIIIIMPC -2006 Istanbul vol. 1

95. Karmazin V.V. Bikbov M.A., Bikbov A.A., An approach to energy saving technology of beneficiation of iron ore. MES, V.3, OPA, 2002. -P. 257-260.

96. Karmazin V.V., Bikbov M. A., Bikbov A. A. The Energy Saving Technology of Beneficiation of Iron Ore. Magnetic and Electrical Separation, Vol.11 No.4, 2002. -P. 354-357.

97. Karmazin V.I., Karmazin V.V., Bardovskiy V.A., Zamytskiy O.V. Development of a continuous chamber high-gradient magnetic separator with a strong filds. MES, V.6, OPA, 2001. -P. 418-420.

98. Laurila E.A. Magnetic flocculation and demagnetization. In: SME Mineral Processing Handbook, SME, New York (USA), 1985. P. 6-43.

99. Silvester P.P. Modern electromagnetic fields. Englewood cliffs, N. J., Prentice-Hall, 1986.

100. Stratton J, A. Electromagnetic theory. New-York, London, Mc Craw -Hill book company, inc., 1941

101. Svoboda Jan. A theoretical approach to the magnetic floceulation of weakly magnetic minerals Jnt. J. Miner. Process. 8, 1981. 377 p.

102. Nusbaum A.Electromagnetic theory for engineer and scientist End lewood chiffs,N. J.Prentic-Hall, 1995.

103. Karmazin V.V, Theoretical Assessment of Technological Potential of Magnetic and Electrical Separation, MES,V.8,1997, OPA. -P. 392-394.

104. Svoboda Jan. A theoretical approach to the magnetic flocculation of magnetic minerals Jnt. J/ Miner/ Process. 8,1981.

105. Кармазин B.B., Андреев В.Г., Палин И.В., Жилин С.Н., Пожарский Ю.М. Создание техники для технологии полностадиального обогащения магнетитовых кварцитов. Горный журнал. 2010. №12. стр. 85-89.

106. Ш.Андреев В.Г., Кармазин В.В. Результаты промышленных испытаний сепаратора ВСПБМ-90/100 на ОФ Михайловского ГОКа. ГИАБ. 2012. №9.

107. Андреев В.Г., Кармазин В.В. Новые технологии как успех применения усовершенствованной конструкции сепараторов ВСПБМ. ГИАБ. 2012. №9.

108. Андреев В.Г., Кармазин В.В. Анализ результатов промышленных испытаний сепаратора ВСПБМ-90/100 на ОАО «Михайловский ГОК». Плаксинские чтения 2011 г. Верхняя Пышма, 2011, стр. 265-266.

109. Вигдергауз В.Е., Щаденко А.А., Усов О.А. Гидродинамика магнетитовых флокул / Горный журнал М.: Руда и металлы, 2003. №. - С.

110. УТНЕРЖДАЮ Главный инженер ÖÄO «МихаШювский ГОК ' ^¡¿У. A.B. Козубг. Железногорск1. АКТиспытаний экспериментального образца высокоселективного магнитного сепаратора ВСПБМ 90/100

111. Цель испытаний определение возможности выделения кондиционного концентрата с массовой долей железа общего не менее 65,1% по стадиям технологической схемы обогащения ДОК ОАО «Михайловский ГОК».

112. Сепаратор ВСПБМ-90/100 был установлен на участке мокрой магнитной сепарации технологической секции №7 ОММО ДОК. Испытания проводились в два этапа.

113. Отбор и разделка частных проб, с формированием накопительных, производился на оборудованных точках отбора в течение 1 часа, согласно ГОСТ 15054 «Руды железные, концентраты, агломераты и окатыши. Методы отбора и подготовки проб для химического анализа».

114. Испытания проводились в период с 27.07.10 по 27.08.10.

115. Перед началом испытаний подвергли тарировке мерную емкость для замера объемной производительности сепаратора, кроме этого определялись скорости вращения магнитной системы и обечайки барабана сепаратора от показаний частотного регулятора.

116. По результатам замеров объем мерной емкости составил 0,444 м3.

117. Результаты тарировки частотных регуляторов приведены в табл. 1.1. Табл. 1

118. Зависимость скорости вращения магнитной системы и обечайки сепаратора отпоказаний на частотном регуляторе

119. Значение частотного регулятора, Гц Скорость вращения, об/минмагнитной системы обечайки барабана10 43,0 9,120 83,3 18,030 124,7 27,140 165,0 36,350 205,0 45,1

120. По результатам замеров было определено, что увеличение показаний частотного регулятора на 1 Гц приводит к увеличению скорости вращения магнитной системы на 4,12 об/мин, скорости вращения обечайки барабана на 0,90 об/мин.

121. Диапазон изменения скоростей вращения магнитной системы и обечайки барабанасепаратора ВСПБМ 90/1001. Скорость вращения

122. Результаты испытаний первого этапа

123. Испытания проводились в период с 01.11.10 по 01.12.10.

124. Результаты испытаний II этапа (расширенный диапазон скоростей)

125. Графическая зависимость прироста массовой доли железа общего в концентрат от скорости вращения магнитной системы и обечайки барабана сепаратора представлена на рис.

126. Рис. 1 Графическая зависимость прироста массовой доли железа общего от скорости вращения магнитной системы и обечайки сепаратора.

127. Суженный диапазон изменения скоростей вращения магнитной системы и обечайки барабана

128. Результаты испытаний II этапа при суженном диапазоне изменения скоростей вращения магнитной системы и обечайки барабана сетке отборов приведены в табл. 6.1. Табл. 6

129. Результаты испытаний ! I этапа (суженный диапазон скоростей)

130. По результатам II этапа испытаний было проведено контрольное опробование сепаратора ВСПБМ 90/100 в течение 8 часов на четырех режимах работы.

131. Для сравнения результатов работы опытного сепаратора ВСПБМ 90/100 параллельно проводилось опробование рядовых сепараторов ПБМ ПП - 120/300 III стадии ММС, установленных на технологической секции №7 ДОК.

132. Результаты опробования ВСПБМ 90/100 приведены в табл. 7.

133. В процессе испытаний определялась удельная поверхность стадиальновыделенного концентрата на сепараторе ВСПБМ 90/100. Удельная поверхность полученного концентратал *>изменялась в приделах 996 1075 г/см и в среднем составила 1027 г/см .

134. Использование сепаратора ВСПБМ 90/100, стадиально выделяющего концентрат с хвостами такого качества, потребует радикальной перестройки технологической схемы ОАО «Михайловский ГОК» основанной на стадиальном выделении хвостов.

135. Массовая доля железа общего в питании и прирост

136. Средние значения массовой доли железа общего, %питание прирост

137. Расширенная сетка скоростей 49,1 10,7

138. Суженная сетка скоростей 50,9 10,3

139. Контрольное опробование 52,4 9,1

140. Коэффициент корреляции минус 0,9Z

141. Результаты опробования ПБМПП 120/300 в III стадии ММС приведены в табл. 9.

142. При этом качество полученного концентрата по массовой доле железа общего изменялось от 57,8 % до 58,4 % и в среднем составило 58,0 %. Массовая доля класса минус 0,044 мм в концентрате изменялась от 54,8 % до 58,4 % и в среднем составила 56,2 %.

143. Значение удельной поверхности полученного концентрата изменялось в приделах 1030 -1083 г/см3 и в среднем составило 1053 г/см3.

144. Кроме того, лабораторией геолого-технологического исследования сырья была произведена оценка раскрытия минералов в питании (пески дешламации первого приема), концентрата и хвостов сепаратора ВСПБМ 90/100. Результаты приведены в табл. 13.

145. По результатам контрольного опробования сепаратора ВСПБМ 90/100 и ПБМПП -120/300 III стадии ММС технологический выход концентрат составил 22,2 % и 78,3 % от операции соответственно для каждого типа сепаратора.

146. Лабораторная обогатимость питания сепаратора ВСПБМ 90/100

147. Массовая доля железа общего, %питание концентрат ВСПБМ -90/100(1000 3) концентрат AM 2 А в исходной крупности (1200 Э) концентрат AM - 2 А с доизмельчением (1200 Э)52,4 61,7 59,6 66,8

148. Таким образом, поставленная цель стадиального выделения концентрата с массовой долей железа общего 65,1 % при использовании в качестве питания песков дешламации первого приема (питание III стадии ММС) достигнута не была.1.I этап

149. Цель испытаний определение возможности использования сепаратора ВСПБМ -90/100 для дообогащения рядового магнетитового концентрата ОАО «Михайловский ГОК».

150. Сепаратор ВСПБМ-90/100 был установлен на участке мокрой магнитной сепарации технологической секции №7 ОММО ДОК.

151. Отбор и разделка частных проб, с формированием накопительных, производился на оборудованных точках в течение 1 часа, согласно ГОСТ 15054 «Руды железные, концентраты, агломераты и окатыши. Методы отбора и подготовки проб для химического анализа».

152. Усредненные результаты III этапа испытаний приведены в табл. 11.1. Табл. И

153. Усредненные результаты III этапа испытаний

154. За время испытаний было проведено 84 опыта, при этом отобрано 252 накопительные пробы, которые были подготовлены в соответствии с ГОСТ 15054 для количественного химического анализа массовой доли железа общего.

155. Технологический выход дообогащенного концентрата составил порядка 14%.1. Выводы:

156. Поставленная цель стадиального выделения концентрата с массовой долей железа общего 65,1 % на I этапе испытаний при использовании в качестве питания сепаратора ВСПБМ 90/100 концентрата I стадии ММС достигнута не была.

157. Выявлена четкая обратная зависимость между массовой долей железа общего в питании и приростом с коэффициентом корреляции 0,94, т.е. при увеличении массовой доли железа общего в питании происходит снижение прироста.

158. Испытания экспериментального образца высокоселективного сепаратора ВСПБМ 90/10076. массовая доля железа общего в хвостах сепаратора изменялась от 31,8 % до 32,6 % и в среднем составила 32,2 % с содержанием железа магнетитового от 0,4 % до 0,6 %.

159. По результатам контрольного опробования сепаратора ВСПБМ 90/100 и ПБМ -- ПП - 120/300 III стадии ММС технологический выход концентрат составил соответственно 22,2 % и 78,3 % от операции.

160. Раскрытие минералов питания сепаратора (концентрат стадии ММС). I этап испытанийнаименование пробы Класс, мм Рб общ. Выход, % Содержание в классе крупности, % Содержание в продуктах по классам крупности, % Коэффициент раскрытия, %

161. Питание -0,56+0,23 22,6 4,9 31,4 28,2 29,1 6,4 1,1 7,1 6,4 6,6 1,4

162. Итого: 51,7 100,0 37,4 23,0 14,5 13,5 11,6 60,8 30,116,7) (5,4) (2,0) ю 001. Табл. 13

163. Исходное + 0,071 25,2 13,3 15,3 14,6 29,0 27,8 3,4 3,8 3,7 7,3 7,0питание + 0,056 10,2 37,1 24,9 9,7 10,5 17,8 3,8 2,5 1,0 1,1 1,8 сепаратора + 0,044 7,0 52,6 17,4 6,6 6,2 17,2 3,7 1,2 0,5 0,4 1,2

164. ВСПБМ 0,044 53,5 74,5 5,2 1,2 2,6 16,5 39,9 2,8 0,6 1,4 8,8

165. Итого: 52,4 100,0 50,8 10,7 6,5 12,0 20,0 80,9 53,87,8) (2,4) (1,8) 7.5325 + 0,071 21,3 14,8 37,7 26,1 11,9 9,5 3,2 8,0 5,6 2,5 2,0

166. Концентрат + 0,056 9,7 50,0 29,6 10,2 5,3 4,9 4,9 2,9 0,9 0,5 0,5сепаратора + 0,044 9,1 60,9 25,0 4,9 2,8 6,4 5,5 2,3 0,4 0,3 0,6

167. ВСПБМ 0,044 59,9 88,1 3,5 3,1 0,5 4,8 52,8 2,1 1,9 0,2 2,9

168. Итого: 61,7 100,0 66,4 15,3 8,8 3,5 6,0 81,5 32,41. П,1) (3,3) (0,7) ю ю