Cum să extragi minereu de fier? Procesul complet de țițuire a minereului de fier

Summary: Cum transformă de fapt procesul de sortare a minereului de fier minereul brut în concentrate? Acest articol introduce fluxul complet de procesare minerală a minereului de fier....

Mina de minereu de fier (ROM) extrasă din mine are, de obicei, o calitate scăzută și conține o cantitate semnificativă de pyrită și impurități nocive. Prin urmare, este necesar un proces de beneficere.

Acest articol introduceți Flux complet de procesare a mineralelor pentru minereu de fier.

Procesul complet de îmbogățire a minereului de fier este o combinație de operațiuni fizice și chimice, constând în principal din următoarele etape: zdrobire și sortare, măcinare și clasare, separare, dezaguare a concentratului și tratarea levigatului.

Pasul 1: Zdrobire și sortare

Bucățile de minereu run-of-mine extrase din mină au dimensiuni mari, până la peste un metru în diametrul maxim, ceea ce face imposibilă alimentarea directă în mori de măcinare. Ele trebuie mai întâi să treacă printr-un proces de măcinare în mai multe etape pentru a reduce treptat dimensiunea particulelor, pregătindu-le pentru operațiuni ulterioare de măcinare și separare.

zdrobire grosieră Jaw crushers or gyratory crushers are utilized to break down the iron ore to below 200–300 mm. Relying on high compressive and impact forces, they accomplish the initial size reduction of the ore.

zdrobire medie și fină: Given the high hardness of iron ore, cone crushers are used in the secondary and tertiary crushing stages to reduce the particle size to below 10–25 mm. Adopting laminated crushing principle, cone crushers feature high crushing efficiency and produce uniform product particle size distribution.

Screening: După zdrobire, materialul este trecut printr-un ecran; particulele care îndeplinesc specificațiile de dimensiune continuă spre următoarea etapă a procesării, în timp ce particulele de dimensiuni excesive sunt returnate la feroblanc pentru rezdrobire, formând un circuit închis. Această configurație de circuit închis controlează eficient dimensiunea particulelor produsului și previne suprazdrobirea, maximizând în același timp eficiența zdrobirii.

Pasul 2: Măcinare și Clasificare

Aceasta este o etapă critică pentru eliberarea mineralelor în procesul de ameliorare a marmurei de fier. După zdrobire, particulele de mineral de fier rămân strâns interconectate cu particulele de ansamant în cadrul minereului. Pentru a obține o separare eficientă, minereul trebuie să treacă printr-un proces de măcinare pentru a obține un grad suficient de eliberare monomineralică.

2.1 Măcinare

Măcinare is typically conducted in ball mills or semi-autogenous grinding (SAG) mills. The ore usually needs to be ground down to a particle size suitable for mineral liberation (typically 70%–95% passing -200 mesh), laying the necessary foundation for high-efficiency separation.

Măcinare is the most energy-intensive stage in the iron ore beneficiation plant, accounting for about 40–60% of the plant’s total energy consumption.

2.2 Clasificare

Deversarea de la moara de măcinat intră în echipamentul de clasificare – cel mai frecvent hidrocycloni – care separă materialul în produse acceptabile și neacceptabile, pe baza diferențelor în vitezele de depunere ale particulelor în apă. Frația fină conformă (suplimentarul) înaintează către etapa de separare, în timp ce fracția grosieră neconformă (subsuprafața) este returnată la moară pentru re-măcinare, formând astfel un alt circuit închis. Eficiența clasificării influențează direct gradul de supra-măcinare și eliberare în produsul măcinat, jucând un rol esențial în performanța ulterioară de separare.

Pasul 3: Separare

Aceasta este etapa centrală a procesului de îmbogățire a minereului de fier, unde mineralele de fier sunt separate de mineralele de gangue în funcție de diferențele în proprietățile lor fizice sau chimice. Alegerea metodei de separare potrivite depinde în principal de caracteristicile minereului, în special de specia mineralelor de fier, mărimea granulelor de dispersie și relațiile de intercreștere.

Următoarele secțiuni prezintă metodele de separare pentru patru tipuri comune de mineral de fier: magnetit, hematit, limonit și siderit.

3.1 Magnetit - Separare magnetică

Fiindcă magnetita este puternic magnetică, separarea magnetică este cea mai eficientă și economică metodă pentru concerarea ei.

Acest proces este cel mai potrivit pentru zacaminte simple și ușor de procesat, cu magnetit unic.

Continuous Măcinare – LIMS: În funcție de dimensiunea granulară de dispersie a magnetitului, procesul utilizează una sau două etape de măcinare continuă. Odată ce suspensia măcinată atinge fineness-ul țintă, aceasta proceedă direct către LIMS.

Stage Măcinare – LIMS: Ideal pentru zăcăminte de magnetit fine și de calitate slabă. Măcinarea primară este urmată de o separare magnetică brută pentru a respinge o proporție considerabilă din deșeurile timpurii. Concentratul brut obținut este apoi introdus înMăcinarea secundară înainte de curățare.

Avantajul principal al soluției SBM: Obiectivul principal în toate cele trei scheme de flux este respingerea timpurie a deșeurilor, ceea ce minimizează volumul de prelucrare posterior și reduce consumul total de energie și costurile operaționale.

3.2 Separarea hematitului

Hematitul (Fe2O3) conține până la 69,94% fier și este clasificat ca mineral slab magnetic. În prezent, cele mai comune metode de separare pentru hematit includ separarea prin gravitație, flotarea și separarea combinată.

Separarea prin gravitație

Pe baza caracteristicilor dimensiunii particulelor, separarea gravitațională a hematitului este divizată în procesare cu granulație fină și cu granulație grosieră:

Separare gravitațională cu precizie fină Potrivit pentru začicole de hematit cu dimensiuni de dispersie fină și susceptibilitate magnetică relativ mai mare. Mina este sfărâmată și măcinată pentru a obține eliberarea mineralelor înainte de a separa concentratele de hematit de înaltă calitate folosind echipamente de separare prin gravitație (de exemplu, mese vibrante, chute în spiral).

Separarea gravitațională grosieră Ideal pentru minereuri de hematit cu granulatie mare. Această metodă se aplică în mod obișnuit doar procesului de zdrobire, folosind echipamente de separare prin gravitație pentru granulație mare (de exemplu, jiggers) pentru a elimina direct zgură grosieră.

b) Fluorescence

Folosită pentru tratarea minelor de hematit slabe, de finete până la ultrafină, flotarea include două circuite principale: flotarea directă și flotarea inversă. Flotarea directă este cel mai potrivit pentru minere de hematit simple, cu un singur mineral, în timp ce flotarea inversă este utilizată pe scară largă pentru minere de hematit de calitate superioară, care conțin minere neferoase ușor flotabile.

c) Separare combinată

Separarea combinată este destinată minereurilor complexe de hematit asociate cu minerale magnetice slabe sau impurități non-metalice. Metodele comune includ:

• LIMS - Separație magnetică de înaltă intensitate (HIMS)
• HIMS - Flotare
• HIMS - Separarea gravimetrică
• Prăjire magnetizantă - Separație magnetică

3.3 Separarea limonitului

Limonitul constă în principal din oxizi de fier hidratați, având un conținut de fier (Fe) cuprins între 40% și 60%, clasându-l ca mineral de fier slab magnetic. Metodele comune de separare pentru limonit includ separarea prin gravity, separarea magnetică, flotarea și separarea combinată.

Separarea prin gravitație

Cel mai potrivit pentru zăcămintele de limonit diseminate grosiere. Procesul de spălare + separare gravitațională este utilizat pe scară largă, care constă într-un spălător cu tambur ce spală minereul brut pentru a îndepărta argila, urmat de echipament de separare gravitațională precum separatoare cu mediu greu (HMS) sau jigs.

b) Selecția magnetică

Deși limonitul este slab magnetic, separarea magnetică de înaltă intensitate (HIMS) poate fi încă aplicată cu succes pentru procesarea mineralelor fine disseminate.

c) Flotare

Aplicat pe zăcăminte de limonită cu granulație ultrafină, incorporate circuite de flotare directă și flotare inversă. Dezlimare sau dispersie îmbunătățită a nămolului este de obicei necesară înainte de flotare pentru a elimina impacturile negative ale mineralelor fine de lut.

d) Separație combinată

Adaptat pentru zăcămintele complexe de limonit cu dimensiuni de granule dispersate inegal sau conținut ridicat de argilă. Configurații comune includ:

• Separare prin gravitație - Separare magnetică de înaltă intensitate (HIMS)
• Floculare selectivă - Flotare
• Floculare - Separație magnetică de înaltă intensitate (HIMS)

3.4 Separarea sideritei

Siderita (FeCO3) este formată în principal din carbonat de fier, cu un conținut de fier de 48,2%. Patru procese comune de beneficiență sunt următoarele:

Separarea prin gravitație

Potrivit pentru depozite dispersate de siderită, cu granulație grosieră și medie. Se utilizează frecvent Separarea Mediană Vasculantă (HMS) și jigger-e pentru a obține o concentrare eficientă.

b) Separație magnetică de înaltă intensitate (HIMS)

Valabil pentru minereurile de siderit slab magnetice. Utilizarea separatorilor magnetici de înaltă intensitate umedă (WHIMS) pentru a procesa pulpa de minereu deslimată crește semnificativ atât calitatea concentratei, cât și rata de recuperare.

c) Flotare

Ideal pentru procesarea minereurilor de siderit fin, cuprinzând circuite de flotare directă și flotare inversă:

FlotareaDirectă: Include rute de flotare acidice și alcaline.

Flotarea inversă: Se compune în principal din tehnologii de flotare inversă cu colectori anionic și flotare inversă cu colectori cationici.

d) Rоспire magnetizantă - Separație magnetică de intensitate scăzută (LIMS)

Adoptați prăjirea magnetizantă pentru a converti sideritul slab magnetic în oxizi de fier puternic magnetic (cum ar fi magnetitul), urmată de LIMS pentru separare de înaltă eficiență.

Pasul 4: Concentrat debarasare și tratarea rezidurilor

4.1 Colectarea și decantarea concentratului

Canaliculul de fier obținut după etapa de separare este o pastă cu umiditate ridicată (de obicei cu o concentrație de solide între 20% și 30%). Aceasta trebuie să fie dehidratată pentru a îndeplini cerințele de transport și topire ulterioară.

a) Gălbenușare (Concentrare)

The slurry is first fed into a thickener, where gravity settling causes solid particles to migrate downward while clear water overflows from the top. This stage increases the slurry density (solids concentration) to 40%–60%.

b) Presare prin filtrare

Reziduu îngroșat este livrat echipamentelor de filtrare (cum ar fi prese de filtru cu vacuum sau prese de filtru tip plăci și ramă). Sub vacuum sau presiune mecanică, umiditatea este îndepărtată în continuare pentru a produce o briketă de filtru cu un conținut de umiditate de aproximativ 10%. Aceasta briketă servește ca produs final de concentrat de fier, gata pentru ambalare și expediere.

4.2 Tratarea deșeurilor minerale

Materialul rezidual (deșeuri) generat în timpul procesului de beneficiere a minereului de fier reprezintă de obicei mai mult de 50% din minereul brut extras. Gestionarea deșeurilor este, prin urmare, o parte esențială a procesului de beneficiere. În prezent, se utilizează trei abordări principale pentru tratarea deșeurilor de fier:

Deșeuri umede de peșteră

Aceasta este cea mai tradițională metodă, în care pulpa de steril este evacuata direct în iazul de steril pentru depozitare umedă. Procesul este simplu și necesită o investiție de capital relativ mică, motiv pentru care a fost adoptată pe scară largă în primele uzine de Beneficiare. Totuși, implică riscuri semnificative pentru siguranță și este pe cale să fie eliminată.

b) Depozitare uscată a deșeurilor de mină

Depozitarea uscată reprezintă tendința principală și este standard pentru uzinele noi de beneficiere a minereului de fier. Procesul implică de obicei îngroșarea cu conicitate profundă urmată de filtrare și decantare, reducând conținutul de umiditate al deșeurilor sub 15% pentru stivuire uscată. Comparativ cu depozitarea umedă, stivuirea uscată oferă o siguranță considerabil îmbunătățită, obținând în același timp rate ridicate de recuperare a apei și o conservare superioară a acesteia.

c) Utilizarea cuprinzătoare a deșeurilor mineralelor valorificate

Deșeurile pot fi utilizate pentru fabricarea materialelor de construcție, umplerea golurilor minate și îmbunătățirea solului. Această abordare rezolvă în mod fundamental problema depozitării deșeurilor, precum și crearea unui valoare economică potențială.

Adoptarea de tehnologii de beneficere a minereului de fier reprezintă o punte esențială care leagă resursele minerale de fabricarea oțelului. Un proces proiectat științific și rațional, împreună cu alegerea adecvată a echipamentelor, reprezintă garanția fundamentală pentru atingerea capacității țintă, respectarea standardelor de calitate și menținerea unor operațiuni stabile pe termen lung.

Before finalizing the beneficiation process flow, detailed process mineralogy studies must be conducted to determine the ore’s chemical composition, mineralogical composition, liberation characteristics, and particle size distribution, among other key parameters.

Pentru a afla mai multe despre procesul de dezincrustare a minereului de fier și soluțiile personalizate de selecție a echipamentelor, nu ezitați să contactați SBM pentru sfaturi personalizate și suport în inginerie.