СЕПАРАТОРЫ РОТОРНЫЕ С ВЫСОКОИНТЕНСИВНЫМ МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ ДЛЯ МОКРОГО ОБОГАЩЕНИЯ, Луганск

СЕПАРАТОРОВ
• Обогащение слабомагнитных ильменитовых, марганцевых, хромитовых, железных, гранатовых, редкоземельных и других подобных руд.

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

ЭФФЕКТИВНОСТЬ
• Высокое извлечение различных слабомагнитных минералов и высокая эксплуатационная надежность сепараторов.

· ИСТОРИЯ ВОПРОСА И ОСНОВНАЯ ПРОБЛЕМА СЕПАРАТОРОВ ·

Создание электромагнитных сепараторов с высокоинтенсивным магнитным полем для обогащения слабомагнитных руд началось после доклада профессора Джонса на Лондонском (1960 г.) конгрессе по обогащению полезных ископаемых. На основе его идей был запатентован и в 1972-73 гг. создан роторный сепаратор "JONES" DP-317. Одновременно началось быстрое развитие альтернативных конструкций сепараторов. В 70-х годах были выдвинуты, запатентованы, разработаны и изготовлены почти все известные на сегодня сепараторы.
Данные сравнительных испытаний пилотных образцов этих сепараторов, выполненные на одном и том же сырье по программе Шведского общества по изучению обработки минералов Технического университета Lulea, позволили сопоставить сепараторы по технологической эффективности и установить, что по этим показателям все сепараторы, примерно, одинаковы. Однако практика показала, что основной проблемой сепараторов является не потенциальная технологическая, а промышленная технико-экономическая и эксплуатационная эффективность реальных сепараторов, с которой необходимо тщательно разбираться.
В настоящее время на мировом рынке получили распространение сепараторы двух основных исполнений:

Сепараторы с матрицами в виде проволочных стержней.
Кассеты с многоярусными рядами проволочных стержней составляют матрицы сепараторов с вертикальным ротором. Пульпа подается в кассеты в одном из крайних положений - в верхней или нижней зоне вертикального ротора, в которой создается сильное магнитное поле. В другом крайнем положении в кассеты подается вода и вымывает из них извлеченные магнитные минералы.
Первый сепаратор такого исполнения VMS-100/2 (ВМС-100/2) был создан в 1984 г. институтом UVR (Чехословакия). Впоследствии сепараторы с такими роторами стали производиться в Китае - сепараторы "SLON" и сепараторы “LONGI".
На сепараторах ВМС-100/2 в Украине обогащались марганцевые руды. Промышленная практика показала, что при эксплуатации кассеты постепенно забиваются, в них образуются зоны застоя пульпы, а через сохранившиеся сечения пульпа проходит с более высокой скоростью. Из-за этого извлечение минералов снижается, а в забитых частях кассет задерживается пульпа. При вращении ротора кассеты опрокидываются и задержанная пульпа выливается в течку магнитного продукта. В процессе эксплуатации это приводит к постепенному снижению качества магнитного продукта.

Сепараторы с матрицами в виде пакетов зубчатых пластин.
Первый сепаратор с горизонтальными роторами, по окружности которых расположены матрицы в виде пакетов вертикальных зубчатых пластин, установленных с зазорами относительно друг друга, был создан фирмой KHD (ФРГ) в 70-х годах прошлого столетия. Он получил всемирную известность как сепаратор "JONES" DP-317 после внедрения большой группы этих сепараторов в Бразилии.
Блоки таких зубчатых пластин определяют эффективность и жизнеспособность роторных сепараторов. Автор способа обогащения в зазорах между пластинами Д.Х. Джонс теоретически обосновал, а затем последующие исследователи экспериментально подтвердили, что для эффективного извлечения тонких слабомагнитных частиц зазоры между зубчатыми пластинами должны быть как можно меньше. Фирма КHD для DP-317 использовала ширину зазоров 1,8-2,5 мм. На фабрике La Perla в Мексике фирма KHD предприняла попытку увеличить ширину зазоров у DP-317 с 1,8 мм до 4 мм на богатой и легкообогатимой железной руде. Извлечение железа снизилось на 15%. На Иршанском ГОКе был проведен эксперимент по увеличению ширины зазоров у сепаратора 2/2 ЭРФМ-160 с 1,85 мм до 2,9 мм при обогащении ильменитовой руды. Извлечение ильменита снизилось на 28-30%.
Узкие зазоры применяются и в китайских сепараторах "ShP" с матрицами из зубчатых пластин. Практика работы этих сепараторов показала, что зазоры быстро забиваются рудой, и сепараторы ухудшают эффективность обогащения. Из-за этого сепараторы "ShP" в Китае стали заменяться сепараторами "Slon".

Сравнение сепараторов с проволочными и зубчатыми матрицами.
Минчермет СССР в 1984 г. провел сравнительные промышленные испытания сепараторов с целью выбора наиболее эффективного сепаратора для обогащения слабомагнитных руд на новом горнообогатительном комбинате, строительство которого было предусмотрено в Украине с целью обогащения окисленных железитстых кварцитов.
Испытаниям были подвергнуты сепараторы:
- "JONES" DP-317 (ФРГ) с горизонтальными роторами и зубчатыми пластинами;
- ВМС-100/2 (Чехословакия) с вертикальными роторами и проволочными стержнями;
- 6ЭРМ-35/315 (Украина) с горизонтальными роторами и зубчатыми пластинами.
Сепаратор 6ЭРМ-35/315 является первым в мировой практике сепаратором, у которого зубчатые пластины в роторах установлены с зазорами 4 мм с целью обогащения руд крупностью до 0,05-0 мм. Сепаратор был разработан по инициативе и под авторским руководством специалистов, которые в настоящее время работают в ООО "Научно-технический центр магнитной сепарации МАГНИС ЛТД".
Основные показатели испытаний, которые были проведены на окисленных железных рудах Кривбасса, представлены в таблице из протокола Минчермета СССР №35 от 30.01.85 г.

Концентрат, % массовая доля железа

выход

извлечение железа

59,8

40,7

66,3

59,3

40,5

68,1

61,1

42,4

72,0

Испытания показали, что роторный сепаратор 6ЭРМ-35/315 при широких зазорах обеспечил самые высокие технико-экономические показатели при обогащении слабомагнитных руд крупностью до 0,05-0 мм. На этом основании Министерство черной металлургии СССР приняло сепаратор 6ЭРМ-35/315 для обогащения окисленных железных руд.
Принимая сепаратор, Министр дал объективную оценку сепаратору с вертикальным ротором и матрицей в виде проволочных стержней. В протоколе от 5.03.1985 г. №109 Министр отметил, что при сравнительных испытаниях сепаратор ВМС-100/2 проиграл: по извлечению железа в концентрат, массовой доле железа в концентрате, удельному расходу воды, по массе и занимаемой площади в расчете на производство одной тонны концентрата.

· ПОДТВЕРЖДЕНИЕ В ПРОМЫШЛЕННЫХ УСЛОВИЯХ УСПЕШНОГО РЕШЕНИЯ ОСНОВНОЙ ПРОБЛЕМЫ РОТОРНЫХ СЕПАРАТОРОВ ·

ООО "Научно-технический центр магнитной сепарации МАГНИС ЛТД" является единственным разработчиком современных сепараторов с зубчатыми пластинами, у которых зазоры между пластинами составляют от 4 до 5 мм при индукции до 1,3 Тл . Для обогащения руд с крупностью частиц 1,0(0,05)-0 мм между пластинами установлены зазоры, по которым можно провести шарик диаметром до 6-8 мм. Такие широкие зазоры в роторных сепараторах конструкции "НТЦ МАГНИС ЛТД" обеспечивают как высокое извлечение слабомагнитных минералов, так и высокую надежность сепараторов в условиях промышленной эксплуатации.
Основываясь на результатах работ "НТЦ МАГНИС ЛТД", “Иршанский ГОК" в 2007 г. принял решение о внедрении мокрого магнитного обогащения чернового ильменитового концентрата.
По заказу комбината был разработан, изготовлен и в мае 2008 г. введен в эксплуатацию сепаратор "МАГНИС" 4 ЭРМ-220И, у которого зубчатые пластины были установлены с зазорами 4,5-5,5 мм при индукции в зазорах 1,15 Тл. Сепаратор обеспечил производительность
до 20 т/ч на материале крупностью 1,5-0 мм, в том числе 85% класса 0,56-0,1 мм, и извлечение ильменита на среднем уровне 98%.
При работе сепаратора не было зафиксировано забивание зазоров между зубчатыми пластинами роторов. Сепаратор эффективно справлялся со значительными перепадами нагрузки по исходному питанию.
По результатам испытаний "Иршанский ГОК" принял сепаратор "МАГНИС" 4 ЭРМ-220И и в апреле 2009 г. ввел в эксплуатацию второй сепаратор. По состоянию на декабрь 2011 г. комбинат внедрил 5 роторных сепараторов, и в 2012 г. внедряет 6-й сепаратор.
Эксплуатация сепараторов на "Иршанском ГОКе" показала, что впервые в мировой практике сепараторостроения для глубокого обогащения мелкозернистых слабомагнитных руд создан высокоинтенсивный роторный сепаратор с зазорами между зубчатыми пластинами 4,5-5,5 мм при высокой индукции - не менее 1,1 Тл.

Для "Олекминского рудника" (Россия) изготовлены и поставлены 6 роторных сепараторов "МАГНИС" 4 ЭРМ-240К для извлечения ильменита при обогащении коренных магнетит-ильменитовых руд. Сепараторы введены в эксплуатацию в 2010 г.
С целью выбора сепаратора для извлечения хромитовых минералов из шламовых отходов гравитационного обогащения фабрики № 1 "Донской ГОК" поставил "НТЦ МАГНИС ЛТД" пробу шламовых хвостов, у которых хромитовые минералы были сконцентрированы в крупности менее 0,07 мм. По результатам проведенных испытаний "Донской ГОК" заказал роторный сепаратор "МАГНИС" 6 ЭРМ-160Д с широкими зазорами между пластинами, который был введен в эксплуатацию в 1 кв. 2009 г.
Ниже представлены технологические показатели, прогнозируемые на стадии лабораторных испытаний, и показатели, достигнутые на Донском ГОКе (Казахстан) в апреле 2009 г.

Внедренными в эксплуатацию сепараторами с зазорами между пластинами 4,5-5,5 мм практически открыта широкая дорога для внедрения роторных сепараторов с высокоинтенсивным магнитным полем в практику работы горных предприятий. И этот процесс уже реализуется.
Начиная с 2007 г. "НТЦ МАГНИС ЛТД" изготовил 18 роторных сепараторов серии "МАГНИС", в т.ч. 9 сепараторов в Украину, 6 сепараторов в Россию, 2 сепаратора в Казахстан и один сепаратор во Вьетнам. Подписаны контракты на поставку в 2012-2013 гг. еще 15 сепараторов в Украину и Гвинею-Бисау.
Все роторные сепараторы серии "МАГНИС" являются изделиями индивидуального производства, т.к. разрабатываются для условий наиболее эффективного обогащения руды определенного заказчика.
В зависимости от руды и задач по ее обогащению сепараторы имеют разные конструктивные исполнения не только в части типоразмеров, но и схем самих сепараторов, количества роторов в сепараторах, движения потоков обогащаемого материала по роторам сепараторов.
Конструктивные исполнения сепараторов определяются по результатам испытаний руды на стендовых установках "НТЦ МАГНИС ЛТД".

Характеристики СЕПАРАТОРОВ РОТОРНЫХ С ВЫСОКОИНТЕНСИВНЫМ МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ ДЛЯ МОКРОГО ОБОГАЩЕНИЯ

• — Производитель: МАГНИС ЛТД