Освоение высокочастотного грохота корпорации Derrick на ОАО «ССГПО»

Специалистами ССГПО была проведена большая работа по подготовке программы реконструкции цеха рудоподготовки и обогащения, направленная на повышение качества конечного концентрата.

М.М.Турдахунов, президент ОАО «ССГПО», О.С.Исаченко, первый вице-президент,

В.А.Барсов, директор УРПО, Р.М.Габдуллин, главный инженер УРПО, С.Г.Кротов, инженер УРПО,
Л.М.Плющенко, зав. лабораторией обогащения ОТК;
Дж. Веннен, ведущий эксперт-консультант корпорации Derrick (США);
Н. Тране, генеральный директор Thrane & Thrane Teknikk A.S. (Норвегия),
В.Ю.Лелис, руководитель Представительства компании Thrane & Thrane Teknikk A.S. в России;
Г.В.Зайцев, зав.направлением обогащения руд черных металлов ОАО «Уралмеханобр»

 

ОАО «Соколовско-Сарбайское горно-обогатительное производственное объединение» является крупнейшим в Республике Казахстан предприятием по производству железорудного концентрата и окатышей.

Анализ конъюнктуры рынка черных металлов показал, что без снижения себестоимости и повышения качества, продукция комбината в течение нескольких лет может потерять свою конкурентоспособность.

В настоящее время на обогатительных фабриках ССГПО перерабатываются скарновые магнетитовые руды. На секциях №1–10 руда обогащается по технологии двухстадиального измельчения в стержневых (I ст.) и шаровых (II ст.) мельницах с тремя стадиями мокрой магнитной сепарации (MMC). На секциях №11–16 переработка руды осуществляется по технологии трехстадиального измельчения в стержневых (I ст.) и шаровых (II и III ст.) мельницах с четырьмя стадиями ММС и дешламации слива гидроциклонов перед IV стадией обогащения.

Исходная руда крупностью 25–0 мм измельчается в стержневой мельнице до 1.5–0 мм и направляется на I ст. ММС. В первой стадии обогащения сбрасывается около 28% пустой породы с содержанием железа выше 12%. Магнитный продукт классифицируется в гидроциклонах диаметром 500 мм. Слив гидроциклонов направляется на III ст. ММС, а пески доизмельчаются в шаровой мельнице II ст. Эффективность классификации по кл. 0.071 мм составляет около 40% или 49% по кл. 0.044 мм. Слив гидроциклонов подвергается ММС. Полученный концентрат является исходным продуктом III ст. измельчения. Шаровая мельница работает в замкнутом цикле с гидроциклонами диаметром 350 мм. На доизмельчение возвращается более 280% песков гидроциклонов в качестве циркуляционной нагрузки.

Объем перекачиваемой пульпы в гидроциклоны 895 м3/ч или 90 м3/ч на один гидроциклон. Эффективность классификации в гидроциклонах составляет, в среднем, около 29% по кл. 0.071 мм или 48% по кл. 0.044 мм.

Слив гидроциклонов поступает на дешламацию и четвертую стадию ММС. В последней стадии обогащения выделяется концентрата c содержанием железа 66.77%. Извлечение железа в концентрат превышает 83%. Полученный концентрат является исходным продуктом для производства окатышей.

Специалистами ССГПО была проведена большая работа по подготовке программы реконструкции цеха рудоподготовки и обогащения, направленная на повышение качества конечного концентрата.

Первый этап предусматривает снижение крупности дробленого промпродукта, получаемого на участке дробления, что позволит повысить производительность технологических секций на 13–15%. Ряд крупных ГОКов стран СНГ в течение последних лет выбрали это направление как наиболее перспективное, т.к. операция дробления в 3–4 раза экономичнее операции измельчения.

На втором этапе реконструкции запланировано внедрение операции тонкого грохочения, что позволит, как ожидается, повысить качество концентрата.

В результате детального и всестороннего анализа оборудования для тонкого грохочения, которое предлагают как зарубежные, так и бывшие советские компании, была выбрана последняя разработка корпорации Derrick – высокочастотный грохот модели 2SG48-60W-5STK «Стек Сайзер».

Высокочастотный грохот «Стек Сайзер» состоит из пяти параллельно расположенных друг над другом дек и предназначен для разделения материала по крупности в операциях измельчения и обогащения. Полномасштабные испытания, проведенные корпорацией Derrick с различными материалами, показали, что один грохот «Стек Сайзер» заменяет от двух до четырех грохотов модели «Мультипитание». Никогда ранее один грохот не имел такую производительность при эффективности классификации, превышающей 60–70%, и при столь небольших необходимых площадях. Помимо этого, данный грохот создает прямолинейное вибрационное движение материала, вместо эллиптического, наиболее часто используемого при грохочении.

В июле 2002 года грохот установили на технологической секции №14 фабрики ММС. Причем, грохот смонтирован так, что его можно испытывать на различных продуктах измельчения и обогащения, а также в технологии трехстадиального и двухстадиального измельчения. Питание грохота предварительно пропускается через блок размагничивания (для разрушения флокулированного материала и лучшего извлечения готового класса в подрешетный продукт).

После рассмотрения различных вариантов были выбраны три, наиболее интересные схемы.

На первом этапе испытаний отрабатывались технологические параметры работы грохота на концентрате третьей стадии ММС (рис.1).

Цель данных испытаний состояла в том, чтобы установить величину подрешетного материала, которую можно перерабатывать, а также возможный сорт получаемого конечного концентрата. В процессе испытаний изменялись: нагрузка на грохот, типоразмер панелей, содержание твердого в питании грохота, частота вращения двигателей.

По данной схеме концентрат III стадии ММС крупностью 82,5% класса –0,071 мм, в т.ч. 66,4% класса –0,045 мм подвергался грохочению (см. рис. 1). Надрешетный продукт является исходным продуктом измельчения и классификации. Подрешетный продукт после дешламации направляется на сепарацию.

При испытании использовались металлические панели типа «сэндвич» с размерами разделения по 0,090 мм, 0,075 мм и 0,063 мм, а также полиуретановые панели с разделением по 0,1 мм.

Питание на грохот содержало (среднее по 23 тестам) 82,0% –0,071 мм и 61,0% –0,045 мм. Среднее содержание железа в питании грохота было 63,6% и колебалось от 62,6 до 65%.

При использовании панелей «сэндвич» с разделением по 0,090 мм (6 испытаний) среднее содержание железа в подрешетном материале составляло 66,6% (в питании было 63,4%). Среднее извлечение материала в подрешетный продукт грохота составляло 63,8%, а средняя эффективность грохочения по размеру 0,074 мм была 74,6%. Надрешетный продукт направлялся на мельницу измельчения третьей стадии (шаровая мельница).

Величина объема питания грохота, процент твердого в питании грохота и ситовка питания – наиболее важные факторы, которые влияют на эффективность грохочения. Все эти параметры изучаются в ходе всего испытания. В ходе испытаний стало ясно, что наиболее важным параметром является процент содержания твердого в питании грохота, которое должно быть в интервале между 45 и 52%. Оптимальная нагрузка на грохот составляет 95–100 т/ч.

В одной из последних серий были проведены испытания с комбинированными панелями, используя комбинацию полиуретановых панелей и панелей типа «сэндвич». На первую панель каждой из пяти дек устанавливали полиуретановую панель с разделением по 0,1 мм. На место второй панели устанавливали стальные панели «сэндвич». Эта комбинация позволила более эффективно проводить грохочение и уменьшить количество надрешетного материала.

Грохочение песков дешламации

Второй схемой предусматривается работа грохота на песках дешламации.

По существующей технологической схеме пески дешламатора подаются на четвертую стадию магнитной сепарации.

По разработанной схеме пески дешламации крупностью 83–85% класса –0.045 мм с содержанием железа (в среднем) 64.4% подвергаются грохочению. Надрешетный продукт грохота возвращается на мельницы измельчения, а подрешетный продукт направляется после грохота на четвертую стадию ММС (см. рис. 2).

Данное испытание проводилось для оценки возможности переработки песков дешламатора с помощью виброгрохота.

Обобщены результаты четырех испытаний, в которых использовались панели «сэндвич» с разделением по 0.075 мм. Величина питания на грохот колебалась от 125 до 183 тонн в час по твердому; содержание твердого в пульпе колебалось от 49.0% до 54.8%. Среднее содержание Fe в питании грохота составляло 64.8%. Подрешетный продукт (примерно 66.8% от питания грохота) содержал Fe от 66.7% до 68.3%. При работе грохота содержание железа в конечном концентрате секции 14 колебалось от 68.4% до 69.0% (SiO2 – 2%), по сравненнию с 66.77% Fe, в случае работы без грохота.

Здесь грохот используется для удаления низкосортных сростков и для производства подрешетного продукта, который содержит железо на 4.0–4.5% выше, чем содержание железа в питании, поступающем на грохот.

По результатам испытаний получены зависимости содержания железа в конечном концентрате от содержания в нем класса –0.045 мм, которые показывают, что для получения концентрата с содержанием железа 68.5 и 69.0% содержание класса –0.045 мм должно составлять соответственно 89.0 и 92.2%. Нагрузка на грохот по питанию может составлять 150 т/ч.

Как и по первой схеме, положительные результаты дает сочетание металлических и полиуретановых панелей. Установка на каждой деке грохота металлической и полиуретановой панели позволяет снизить содержание готового класса в надрешетном продукте грохота на 2.1%, а это, в свою очередь, увеличивает выход подрешетного продукта и повышает эффективность грохочения.

Испытания грохота на песках дешламации показали возможность получения концентрата с содержанием железа выше 68.5% и кремнезема около 2.03%.

Вновь, величина объема питания, процент твердого в питании, ситовая характеристика питания, а также размер ячейки сит панелей – все эти параметры влияют на деятельность грохота. Эти факторы – тема продолжающегося изучения, для оптимизации рабочих параметров грохота для этого приложения.

Будущи перспективы

ССГПО предполагает провести модификацию обогатительного комплекса, так чтобы использовать только две стадии измельчения (вместо трех), для переработки руды с размером –12 мм. Четыре стадии магнитной сепарации будут использоваться наряду с тонким грохочением магнитного концентрата 3-ей стадии (см. рис. 3).

Испытание технологии двухстадиального измельчения с применением тонкого грохочения на концентрате III стадии ММС проводились при изменении нагрузки на секцию от 228 до 165 т/ч. при этом нагрузка на грохот изменялась в пределах 275.5 до 125.5 т/ч.

При таком режиме работы грохот был перегружен по производительности, что повлияло на эффективность разделения материала. Эффективность грохочения при снижении нагрузки повышалась с 47.4 до 60.6% класса –0.071 мм и с 33.2 до 41.0% класса –0.045 мм. Среднее содержание железа в конечном концентрате составляло 68.2%.

Грохот положительно себя показал и как обогатительный аппарат. За счет удаления бедных сростков в надрешетный продукт содержание железа в подрешетном продукте повышалось на 4.0–4.5%.

На основании первых испытаний наиболее перспективным применением грохота является технология двухстадиального измельчения промпродукта крупностью 12–0 мм с четырьмя стадиями ММС и тонким грохочением концентрата III стадии ММС. В этом случае на каждой секции необходимо установить два высокочастотных грохота (модель «Стек Сайзер») корпорации Derrick.

Испытания будут завершены в сентябре этого года. Однако, уже сейчас, на основании первых полученных результатов можно утверждать, что по данной технологии можно производить концентрат с содержанием железа 68.5%. При этом на 1 тонну концентрата снижается удельный расход электроэнергии на 8.38 кВт·ч и шаров на 0.54 кг.

ССГПО продолжает испытание грохота, чтобы установить оптимальные параметры для работы грохота в двухстадиальной технологии измельчения.   

 

Источник: журнал "Горная Промышленность" №4 2002

Дополнительная информация