СЕПАРАТОРЫ РОТОРНЫЕ С ВЫСОКОИНТЕНСИВНЫМ МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ИЛЬМЕНИТА, Луганск

НАЗНАЧЕНИЕ СЕПАРАТОРОВ
Извлечение ильменитового концентрата из чернового концентрата гравитационного обогащения ильменитовых песков.
Извлечение ильменита из немагнитных продуктов обогащения в слабом магнитном поле магнетито-ильменитовых руд.

ОСОБЕННОСТЬ СЕПАРАТОРОВ
Обогащение осуществляется в роторах, рифленые пластины которых установлены относительно друг друга с большими зазорами, благодаря чему сепараторы характеризуются эксплуатационной надежностью.

ЭФФЕКТИВНОСТЬ
Высокое извлечение ильменитовых минералов и высокая надежность в эксплуатации.

· ИСТОРИЯ ВОПРОСА ·

Традиционным способом обогащения ильменитовых песков является гравитационный, при котором мокрым обогащением выделяется черновой гравитационный концентрат, подвергаемый в дальнейшем сушке и доводке сухим магнитным и электростатическим обогащением.
На обогатительной фабрике № 3 "Иршанского ГОКа" способом мокрого гравитационного и магнитного обогащения на винтовых и валковых электромагнитных сепараторах выделяется черновой продукт с массовой долей ильменита 65-75% и кварца 13-22%. Данный продукт подвергается сушке с целью последующей доводки.
Более 20 лет назад на комбинате была предпринята попытка доводки такого продукта посредством мокрого обогащения на электромагнитных роторных сепараторах с высокоинтенсивным полем.
Для этого в 1987 г. на ОФ № 3 были установлены два электромагнитных роторных сепаратора 2/2 ЭРФМ-160, конструкции института "Механобр". Каждый сепаратор имел по 4 ротора диаметром 1600 мм. В роторах были установлены рифленые пластины. В магнитном поле сепаратора на выступах рифлений пластин концентрировалось высокоинтенсивное магнитное поле, посредством которого частицы ильменита извлекались из пульпы, проходящей по зазорам между пластинами.
В сепараторах 2/2 ЭРФМ-160 рифленые пластины были установлены с зазорами 1,85 мм. При крупности твердых частицы в пульпе до 1-1,5 мм зазоры быстро забивались твердой фазой питания и процесс магнитного обогащения протекал неудовлетворительно.
Институт "Механобр", разработчик сепаратора 2/2 ЭРФМ-160, предпринял попытку спасти процесс магнитного обогащения посредством увеличения зазоров между пластинами до 2,9 мм. Такое увеличение зазоров привело к снижению извлечения ильменита на 28-30%, что превращало процесс мокрого магнитного обогащения в убыточный для комбината.
В конечном итоге сепараторы 2/2 ЭРФМ-160 были выведены из эксплуатации, демонтированы как неработоспособные и мокрое магнитное обогащение на роторных сепараторах было исключено из технологии обогащения на ОФ № 3.

· РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ИЛЬМЕНИТА ·

Для эффективного извлечения ильменита из коллективного гравитационного концентрата ООО "Научно-технический центр магнитной сепарации МАГНИС ЛТД" в 2001 г. создал роторный сепаратор 6 ЭРМ–100. В конструкции использован ряд технических решений, направленных на обеспечение высокой эксплуатационной надежности. В сепараторе были так же существенно увеличены зазоры между пластинами роторов.
В мае 2002 г. Актюбинским заводом ферросплавов сепаратор был введен в эксплуатацию на открытой полевой обогатительной установке на месторождении "Шокаш" (Казахстан), которая перерабатывает титан-циркониевые пески. В цепи аппаратов роторный сепаратор 6 ЭРМ‑100 обеспечивает извлечение ильменита. До ноября 2002 г. сепаратор проработал без отказов. В зимний период сепаратор простоял в жестких климатических условиях степного Казахстана при морозах до -40ºС и снежных заносах. В начале мая 2003 г. сепаратор был включен в эксплуатацию и нормально отработал очередной полевой сезон. По состоянию на 2012 г. сепаратор безаварийно проработал 10 полевых сезонов. За все время работы сепаратора зазоры между пластинами не забивались, чистить их не было необходимости.

· СОЗДАНИЕ И ВНЕДРЕНИЕ ГОЛОВНОГО ОБРАЗЦА СЕПАРАТОРА ·

С учетом возможностей, которые открывали новые разработки "НТЦ МАГНИС ЛТД", "Иршанским ГОКом" и ЗАО "Крымский ТИТАН" было принято решение о повторном внедрении мокрого магнитного обогащения на роторных сепараторах.
По заказу комбината ООО "НТЦ МАГНИС ЛТД" в 2007 г. разработало и изготовило электромагнитный роторный сепаратор "МАГНИС" 4 ЭРМ‑220И, который по условиям договора должен был обеспечить извлечение ильменита в магнитный продукт на среднем уровне не ниже 98%. С учетом того, что на сепаратор будет поступать материал крупностью до 1,5 мм в роторах сепаратора рифленые пластины были установлены с зазорами на среднем уровне 5 мм.

Никогда ранее в 35-летней истории роторных сепараторов не использовались зазоры такой ширины при столь высоком уровне извлечения слабомагнитного материала с преобладающей (свыше 85%) крупностью частиц класса 0,56-0,1 мм.
Промышленные испытания сепаратора "МАГНИС" 4 ЭРМ-220И были проведены наОФ № 3 "Иршанского ГОКа" в апреле-мае 2008 г. Оценка работы сепаратора проводилась на питании с повышенным и пониженным содержанием TiO2.
В результате промышленных испытаний на фабрике № 3 электромагнитного роторного сепаратора "МАГНИС" 4 ЭРМ‑220И установлено:
1. Производительность сепаратора по исходному питанию составила от 15 т/ч до 20 т/ч.
Оптимальные технологические параметры работы сепараторы достигаются при производительности 15-18 т/ч.
2. Гранулометрический состав твердой фазы питания составил 95-98% класса 1-0 мм, в т.ч. 86-89% класса 0,56-0,1 мм.
3. При массовой доле ильменита в твердой фазе питания в пределах 67-75% извлечение ильменита в магнитный продукт (концентрат) в зависимости от степени измененности ильменита – содержания (b) TiO2 ильмен. составило:
- 99,4% для шихты с пониженным b TiO2 ильмен. на уровне 54-55%;
- 97,5-98,8 % для шихты с средним bTiO2 ильмен. на уровне 59-60%;
- 96,5-96,8 % для шихты с повышенным b TiO2 ильмен. на уровне 63,5‑65,0%.
В расчете на усредненную шихту при промышленных испытаниях сепаратора достигнуто среднее извлечение ильменита на уровне 98,0%.
4. Общая массовая доля магнитных минералов в концентрате высокая и находится на уровне 95,0%. За счет наличия в концентрате примесных магнитных минералов: сидерита, марказита в сростках с ильменитом, гидроокислов железа, лейкоксена массовая доля ильменита в концентрате находится на уровне 90-92%.
5. Значительное снижение массовой доли апатита в концентрате за счет его удаления в хвосты. Это позволяет при последующем дообогащении в узле СМС снизить массовую долю Р2О5 в товарном концентрате и перерабатывать в большом объеме черновые концентраты с повышенным содержанием апатита.
6. Значительное снижение доли кварца в магнитном продукте сепаратора – более 95% кварца, поступающего с питанием, уходит в немагнитную фракцию роторного сепаратора.
При испытаниях сепаратора не было зафиксировано забивание зазоров между рифлеными пластинами роторов. Сепаратор эффективно справлялся со значительными перепадами нагрузки по исходному питанию.
Полученные результаты испытаний сепаратора "МАГНИС" 4 ЭРМ-220И подтвердили достижение технологических показателей, заданных техническими требованиями заказчика к сепаратору, а именно:
1. Производительность сепаратора по черновому концентрату не менее 15 т/ч с массовой долей ильменита в питании 70-75%.
2. Извлечение ильменита в магнитный продукт на среднем уровне не ниже 98,0%.
3. Массовая доля магнитных минералов в концентрате на уровне 93-95%.
Испытания сепаратора "МАГНИС" 4 ЭРМ‑220И показали, что на стадии лабораторных и стендовых испытаний материалов, подлежащих обогащению на роторных сепараторах в промышленных условиях, ООО "Научно-технический центр магнитной сепарации МАГНИС ЛТД":
- обеспечивает достоверное прогнозирование технологических показателей обогащения на создаваемых сепараторах;
- обеспечивает достижение на промышленных образцах сепараторов показателей обогащения, прогнозируемых на стадии предварительных исследований.
Испытания сепаратора "МАГНИС" 4 ЭРМ-220И показали, что впервые в практике сепараторостроения создан высокоинтенсивный роторный сепаратор с зазорами между рифлеными пластинами 4,5-5,5 мм. При обогащении слабомагнитных минералов крупностью до 1,5 мм такой сепаратор обеспечивает высокую степень их извлечения в магнитный продукт и обеспечивает работоспособность зазоров между рифлеными пластинами роторов.
По результатам испытаний "Иршанский ГОК" принял от "НТЦ МАГНИС ЛТД" сепаратор "МАГНИС" 4 ЭРМ-220И и ввел его в промышленную эксплуатацию.

· НАЧАЛО ШИРОКОГО ПРОМЫШЛЕННОГО ВНЕДРЕНИЯ ·

По результатам работы головного образца сепаратора "МАГНИС" 4 ЭРМ-220И "Иршанский ГОК" заказал у "НТЦ МАГНИС ЛТД" и ввел в эксплуатацию еще четыре сепаратора
"МАГНИС" 4 ЭРМ-220И. В августе 2012 г. комбинат получает 6-й сепаратор.
На базе сепаратора "МАГНИС" 4 ЭРМ-220И "НТЦ МАГНИС ЛТД" разработал типоразмер сепаратора "МАГНИС" 4 ЭРМ-240, который предназначен для извлечения ильменита из немагнитных продуктов обогащения в слабомагнитном поле тонкоизмельченной магнетито-ильменитовой руды.
Для выбора сепаратора ОАО "Олекминский рудник" передал пробы руды для испытаний в “Чаншаский горно-металлургический институт" (Китай) для проведения испытаний на роторном сепараторе "SLON" и в ОАО "Уралмеханобр" (Россия) для проведения испытаний на стендовом роторном сепараторе "МАГНИС". По результатам испытаний комбинат выбрал сепаратор "МАГНИС" 4ЭРМ-240К, применение которого обеспечивает более высокое качество ильменитового продукта и существенно более высокое извлечение ильменита.
По заказу ОАО "Олекминский рудник" (Россия, Амурская область), "НТЦ МАГНИС ЛТД" разработал, изготовил и поставил комбинату в 2007-2008 г.г. 6 роторных сепараторов
"МАГНИС" 4 ЭРМ-240К. Сепараторы введены в эксплуатацию в 2010 г.
Масштабное внедрение в сжатые сроки новых роторных сепараторов серии "МАГНИС" на крупных горных предприятиях Украины и России свидетельствует об успешном решение проблемы создания мощных роторных сепараторов с высокоинтенсивным магнитным полем, которые отличаются высокими технологическими и эксплуатационными характеристиками.

· ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СЕПАРАТОРОВ ·

"МАГНИС"

4 ЭРМ-220И

"МАГНИС"

4 ЭРМ-240К

По результатам многолетней эффективной работы роторных сепараторов “МАГНИС” на черновых ильменитовых концентратах “Иршанского ГОКа” принято решение о том, что две новые фабрики “Междуреченского ГОКа” (Украина) будут работать только по магнитной технологии обогащения исходной зернистой массы ильменитовых песков. Магнитная технология позволит повысить извлечение ильменита не менее, чем на 10% по сравнению с гравитационной технологией обогащения.
Технология магнитного обогащения зернистой массы ильменитовых песков на ОФ “Междуреченского ГОКа” будет внедрена впервые в мировой практике. Для ее реализации “Междуреченский ГОК” подписал контракт на поставку 12 роторных сепараторов
“МАГНИС” 6ЭРМ-240/2 в течение 2012-2013 гг.

Характеристики СЕПАРАТОРОВ РОТОРНЫХ С ВЫСОКОИНТЕНСИВНЫМ МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ИЛЬМЕНИТА

• — Производитель: МАГНИС ЛТД
• — Страна производитель: Украина