» » Обогащение железных руд
15.05.2015

Богатые железные руды, содержащие железа: 37% (сферосидеритовые), 50% (бурые железняки), до 60—61% (магнетитовые, гематитовые, мартитовые), подвергают лишь дроблению и предварительной сортировке грохочением.
Промывкой обогащают руды, содержащие распыленную пустую породу, представленную преимущественно глиной и кварцевым песком. В простейшем случае получают мытую руду — готовый концентрат и отвальные хвосты с потерей тонких железных минералов. В более сложных случаях мытую руду додрабливают и обогащают либо промывкой и грохочением, выделяя песковую фракцию железных минералов классификацией, либо способами магнитного обогащения (при наличии магнетита) и отсадки.
Магнитное обогащение применяют к магнетитовым рудам, представляющим основное железорудное сырье на Урале. Северном Казахстане, KMA и др. При крупной вкрапленности магнетита схема включает операции дробления, грохочения на классы, магнитное обогащение каждого класса с получением концентратов и хвостов.
При мелкой вкрапленности после дробления руды до —25 мм и разделения на классы производится магнитное (сухое для крупных классов) обогащение с получением отвальных хвостов и концентрата — промпродукта, который идет на размагничивание, измельчение до -0,5 MM (примерно) в замкнутом цикле с классификацией, на намагничивание, обесшламливание и обогащение песков. В случае особо тонкой вкрапленности полученный концентрат крупностью -0,5 мм еще раз размагничивают, измельчают до -0,1 мм. намагничивают, обесшламливают и обогащают пески, получая готовый концентрат.
Криворожские кварциты и руды KMA очень тонко вкраплены и требуют тонкого измельчения до 0,5 и даже до 0,1 мм, если необходимо повысить содержание железа в концентратах до 64%. Полученный магнитный концентрат перед обезвоживанием еще раз можно промыть и обесшламить.
Огромные запасы магнетитовых кварцитов вызывают необходимость строительства больших обогатительных фабрик. Только для обогащения криворожских кварцитов будет построено пять крупных горнообогатительных комбинатов (ГОК) с крупным современным оборудованием.
Четырехстадийные схемы дробления и обогащения обеспечат получение концентратов с содержанием железа около 64% (рис. 29).
Обогащение железных руд

Магнетитовые руды Урала содержат кобальтоносный пирит и небольшое количество меди. Содержание этих компонентов возрастает в хвостах магнитного обогащения, поэтому из хвостов после измельчения возможно извлечь цветные металлы флотацией.
Стоимость магнитного обогащения зависит от сложности схемы, как и капитальные затраты (табл. 75).
Обогащение железных руд

Гравитационные методы применяют к крупно- или тонковкрапленным, но неравномерно (кучно) вкрапленным гематитовъш рудам, имеющимся на Юге и на Севере России, представленным гематитом и кварцем (джеспилиты), а также к гидрогетитовым рудам, напримep Кавказа. Последние руды состоят из оолитов железа, сцементированных твердыми алюмосиликатами. В нетипичных гематитовых рудах, как и в гидрогетитовых, содержится некоторое количество магнетита и мартита. Указанные руды могут обогащаться в тяжелых суспензиях (класс -25 -3 мм), отсадкой и на столах с узкой классификацией перед обогащением. В хвостах содержится 16—20 % железа в виде очень тесно связанного с пустой породой.
Обогащение с предварительным магнетизирующим обжигом может быть применено к гематитовым, гидрогетитовым (Нижне-Ангарское месторождение), лимонитовым, бурожелезняковым рудам (Лисаковское месторождение) и дает лучшие результаты (как по качеству концентратов, так и по извлечению), чем гравитационное- обогащение. Этот метод может быть применен при наличии дешевого топлива, как например, в районе Красноярского совнархоза для нижнеангарских руд, но в условиях Кривого Рога, KMA и др. обогащать гематитовые руды выгоднее флотацией.
Флотационное обогащение (рис. 30) может быть применено к хвостам магнитного или гравитационного обогащения после извлечения магнетита из тонковкрапленных руд который флотирует более слабо, чем гематит и гетит.
Перед флотацией необходимо обесшламливание в гидроциклонах
В качестве собирателя для флотации железных минералов могут быть применены при мягкой воде жирные кислоты, талловое масло, окисленный керосин, уайт-спирит, карбоновые кислоты от окисления парафина и др.; в жесткой воде эти реагенты не пригодны; лучшие результаты дают высшие фенолы и их производные, алкилсульфаты и пр.
Обогащение железных руд

Из руды с 31—34% Fe получают концентраты с 57,5—58% Fe при извлечении 92—96%. При чистом кварце в руде можно флотировать кварц вместо железных минералов катионными собирателями — аминами или, депрессируя минералы железа, крахмалом в щелочной — Ca (ОН)2 — среде.
Флотация железных минералов производится в слабо кислой (pH до 5,5; серная кислота), щелочной (pH до 9,5; сода) среде, а перечистка грубых концентратов — в более кислой среде (pH = 4,5—5,5). Если в руде имеется апатит — фосфорсодержащий минерал, то до флотации железных минералов проводят флотацию апатита в щелочной среде.
Чтобы избежать загрязнения водоемов остатками флотационных реагентов, необходимо полное использование оборотной воды, в некоторых случаях с применением фильтрации сгущенных материалов.
Из-за отсутствия дешевых реагентов флотация еще не заняла должного места в обогащении. Развитие химия синтетических флотореагентов обеспечит флотации это место в будущем.