Курс лекций по предмету «Технология обогащения нерудных полезных ископаемых» для магистров по специальности 5А540205 «Обогащение полезных ископаемых»

Вопросы:
1) Охарактеризуйте поэтапный общий ход обогащения асбеста.
2) Перечислите требования к методу обогащения асбеста?
3) С какой целью проводится сушка асбеста перед обогащением руды?
Лекция 8


Технология получения черновых асбестовых концентратов


План:
1) Схемы и режимы обогащения асбестовых руд.
2) Обогащение рядо­вых руд хризотил-асбеста.


Цель занятий: Дать общие понятия о технологии получения черновых
асбестовых концентратов.


1. Обогащение асбестовых руд состоит из следующих ос­новных процессов: дробление руды, отделение свободного во­локна от породы, очистка концентратов и разделение волокна на сорта.
Для сохранения естественной длины волокон высоко­сортного асбеста и максимального их извлечения широко применяется стадиальное дробление с извлечением волокон асбеста по мере их освобождения от связи с включающими породами. В процессе дробления волокна асбеста распугиваются и частично разрушаются. Степень разрушения волок­на асбеста в значительной степени зависит от типа применяемых дробильных машин. Установлено, что в дробилках, дей­ствующих раздавливанием, разрушение волокон значительно меньше, чем в ударно-действующих дробилках.
Для обогащения асбестовых руд применяют обогащение по трению, воздушную сепарацию и мокрые процессы.
Первый метод основан на разнице в силах трения, возни­кающих у волокон асбеста и частиц породы при их движении по наклонной плоскости. Для обогащения этим методом руду дробят и подсушивают в сушилках, после чего ее классифи­цируют на барабанных грохотах на несколько классов с отде­лением пыли и мелочи. Каждый класс поступает на наклон­ные плоскости, установленные под углом 40—45°. Материал, поступая на наклонную плоскость, под влиянием силы тяже­сти движется вниз. Благодаря большому трению, возникаю­щему между волокнами и поверхностью, асбест перемещается с небольшой скоростью и в конце наклонной плоскости пада­ет почти вертикально вниз в отличие от породы, которая пе­ремещается с большой скоростью и, дойдя до конца наклон­ной плоскости, падает на значительном расстоянии от нее. В результате получают два продукта — концентрат, обогащен­ный асбестом, и хвосты, содержащие некоторое количество не освобожденного асбеста. Этот метод применяют в настоя­щее время в схемах обогащения руд длинноволокнисто­го асбеста обычно в комбинации с пневматическим обогащением
Пневматическое обогащение (отсасывание) является наи­более распространенным методом обогащения асбестовых руд. Благодаря большой удельной поверхности волокон асбе­ста, по сравнению с удельной поверхностью минерала поро­ды, они увлекаются потоком воздуха и отделяются от послед­них. При этом полнота разделения в значительной степени зависит от влажности руды и количества мелких частиц по­роды.
2. При обогащении руд механизированной добычи руду дробят до 25 мм в две-три стадии с предварительным грохо­чением. Извлечение свободного волокна обычно не произво­дится ввиду незначительного его освобождения. Перед после­дующим мелким дроблением руду сушат в барабанных или шахтных сушилках для снижения в ней влаги до 1,5—2 %.
Температура сушки не должна быть выше 400. °С во избежа­ние снижения прочности волокна асбеста. Руду после сушки необходимо выдерживать несколько суток на складе для ее остывания. Обработка неостывшей руды может привести к разрушению волокна, так как горячее волокно менее прочно. Мелкое дробление осуществляется в четыре-пять стадий. На первых стадиях мелкого дробления применяют валковые, ко­нусные и молотковые дробилки. На последних стадиях чаще всего используют специальную молотковую дробилку.
Рис. 8.1 Схема обогащения рядовых руд хризотил – асбеста
После каждой стадии дробления осуществляется извлече­ние освободившегося волокна асбеста. Для этого руда посту­пает на качающийся грохот, где освободившиеся волокна располагаются в верхнем слое над рудой. У разгрузочного конца грохота, перпендикулярно движению руды, устанавли­вается сопло с узкой щелью, соединенное с циклоном, эксгау­стером и пылевой камерой. Благодаря вакууму, создаваемому эксгаустером, поток наружного воздуха всасывается соплом, увлекая за собой свободные волокна асбеста, которые затем осаждаются в циклоне. Воздух из циклона, пройдя эксгаустер, поступает в пылевую камеру, где из него оседают короткие волокна асбеста и пыль.
Скорость воздуха в сопле, необходимая для отсасывания волокна, колеблется в зависимости от длины и текстуры асбе­ста от 12 до 20 м /с. Чем жестче и длиннее волокно, тем боль­ше должна быть скорость потока воздуха.
Получаемые первичные концентраты содержат 25—40 % волокна. Первые три стадии дают основное количество во­локна средней длины. Концентраты, полученные на послед­них стадиях отсасывания, содержат главным образом корот­кое волокно. Все концентраты подвергают очистке от частиц породы и пыли.
Очистка первичных концентратов от пыли достигается грохочением. Для длинно- и средневолокнистых продуктов хорошая очистка от пыли достигается на барабанных грохо­тах специальной конструкции. Коротковолокнистые продук­ты хорошо обеспыливаются на вибрационных грохотах. Очищенное волокно разделяется на сорта по крупности на барабанных грохотах.
Обогащение высокосортных руд ручной добычи принци­пиально не отличается от обогащения руд механизированной добычи, за исключением сорта крюд, обогащение которого заключается в ручной отбойке от кускового асбеста породы, проверке длины волокна и отсутствии просечек.
При обогащении высокосортных асбестовых руд приме­няют комбинированные схемы, в которых сочетаются методы обогащения отсасыванием и по трению. При этом возможны две принципиальные схемы. По одной из них руда подверга­ется трем-четырем стадиям дробления, классификации и обо­гащению отдельных классов на наклонных плоскостях. После этого проводятся еще две-три стадии дробления и обогащение руды отсасыванием.
По второй схеме получение первичных концентратов по­сле всех стадий дробления осуществляется отсасыванием, а очистку концентрата первых стадий обогащения после клас­сификации проводят на наклонных плоскостях.
На рис. 4.1. приведена схема обогащения высокосортных руд хризотил-асбеста.
Выход хвостов при обогащении асбестовых руд со­ставляет около 95 %. Основная масса их представлена сер­пентинитами различной крупности. Классы крупнее 3 мм используются в качестве балласта для железных дорог. Бо­лее мелкий материал используется как посыпочный мате­риал при производстве рубероида и толя. Серпентинитовые хвосты могут быть использованы также как сырье для производства огнеупоров и в молотом виде для удобрения почвы.
Сортовой асбест по текстуре (по степени распущенности) разделяют на четыре группы; по длине волокна — на восемь сортов, каждый из которых включает несколько марок