Линия производства обогащения марганцевой руды

Марганцевая руда, критическое сырье для производства стали, изготовления батарей и различных промышленных применений, требует эффективного обогащения для повышения ее сорта и соответствия рыночным спецификациям.

Обогащение марганцевой руды направлено на разделение ценных минералов марганца от пустой породы (нежелательных материалов) с помощью серии физических и механических процессов. Линия производства интегрирует дробление, измельчение, классификацию, магнитную сепарацию, гравитационную сепарацию и обезвоживание, адаптированную к характеристикам марганцевой руды, которая часто имеет мелкозернистую структуру, с переменной минеральной диссоциацией и составом пустой породы.

Ключевые этапы линии производства обогащения марганцевой руды

1. Секция дробления

Этап дробления является ключевым для снижения сырой марганцевой руды до размера частиц, который обеспечивает эффективную минеральную диссоциацию на последующем этапе измельчения. Эта секция использует замкнутый контур дробления для достижения равномерного распределения размеров частиц.

• Питатель: Вибрационный или фартучный питатель используется для дозирования сырой руды в контур дробления. Он обеспечивает постоянную, контролируемую скорость подачи, предотвращая перегрузку дробильных машин и поддерживая стабильность процесса.
• Щековая дробилка PE (Первичное дробление): Как первая стадия снижения размера, щековая дробилка PE использует сжимающую силу через возвратно-поступательные пластины челюстей для снижения сырой руды (типично <1000 мм) до <150 мм. Ее прочная конструкция делает ее подходящей для обработки твердой, абразивной марганцевой руды, обеспечивая высокую производительность с минимальным временем простоя.
• Коническая дробилка (Вторичное дробление): Коническая дробилка работает с вращающимся мантией внутри неподвижной чаши, применяя как сжимающие, так и сдвиговые силы для дальнейшего снижения руды до <25 мм. По сравнению с щековыми дробилками, она производит более кубическую форму продукта и более узкое распределение размеров частиц, что оптимально для последующего измельчения.
• Вибрационный грохот: Многоярусный вибрационный грохот классифицирует измельченную руду. Переразмеренные частицы (>25 мм) возвращаются в коническую дробилку (формируя замкнутый контур), в то время как недоразмерные частицы проходят в бункер мелкозернистой руды для измельчения. Эта конфигурация максимизирует эффективность дробления и обеспечивает последовательный размер подачи для мельницы.

2. Секция измельчения и классификации

Измельчение и классификация работают синергетически для диссоциации минералов марганца от пустой породы на микроскопическом уровне. Эта секция использует замкнутый контур измельчения для баланса тонкости и энергоэффективности.

• Бункер мелкозернистой руды и питатель: Измельченная руда хранится в буферном бункере и подается в мельницу шнековым или ленточным питателем, поддерживая постоянный поток материала. Это предотвращает голодание или перегрузку мельницы, оптимизируя кинетику измельчения.
• Шаровая мельница: Шаровая мельница представляет собой вращающийся цилиндрический сосуд, частично заполненный стальными шарами (типично 20–50 мм в диаметре). По мере вращения мельницы шары каскадируют и ударяют руду, снижая ее до шлама с частицами <75 мкм. Этот процесс измельчения критически важен для диссоциации минералов марганца, встроенных в частицы пустой породы, с эффективностью диссоциации, напрямую влияющей на последующую извлечение.
• Спиральный классификатор: После измельчения шлам направляется в спиральный классификатор, который разделяет частицы на основе скорости осаждения. Грубые частицы (>75 мкм) возвращаются в шаровую мельницу для повторного измельчения, в то время как мелкие частицы (<75 мкм) переходят к обогащению. Этот замкнутый контур минимизирует переизмельчение, снижает энергопотребление и обеспечивает оптимальную тонкость руды для минеральной сепарации.

3. Секция обогащения

Эта стадия использует комбинацию магнитной сепарации и гравитационной сепарации для концентрации минералов марганца, используя их физические свойства (магнетизм, плотность) относительно пустой породы.

• Грохот классификации: Высокочастотный грохот классификации удаляет грубые примеси или немолотые частицы из измельченного шлама. Этот шаг обеспечивает равномерный размер частиц подачи в сепаратор, повышая эффективность сепарации.
• Сепаратор с высоким градиентом магнитного поля (HGMS): Минералы марганца (например, манганит, псиломелан) часто проявляют парамагнитные или ферромагнитные свойства. HGMS генерирует поле высокой интенсивности магнитного поля (>1.5 Тл) с использованием матрицы ферромагнитных проводов, притягивая и разделяя магнитные минералы марганца от немагнитной пустой породы (например, кварц, полевой шпат). Этот процесс может повысить сорт марганца с 20–30% до 45–55%, в зависимости от типа руды.
• Стол-вибростол (Гравитационная сепарация): Для марганцевых руд с значительными различиями в плотности (минералы марганца ~4.5–5.0 г/см³ против пустой породы ~2.6–3.0 г/см³) используются вибростолы. Эти столы используют дифференциальное движение и поток воды для разделения частиц по плотности, концентрируя минералы марганца в зоне концентрата, в то время как пустая порода отбрасывается как хвосты. Этот шаг особенно эффективен для извлечения мелкозернистых минералов марганца, пропущенных магнитной сепарацией.

4. Секция обезвоживания и обработки продукта

Эта финальная стадия обрабатывает шлам концентрата марганца в продукт с низким содержанием влаги, подходящий для хранения, транспортировки или дальнейшей обработки.

• Утолщитель: Шлам концентрата марганца подается в ламинарный или круговой утолщитель, где твердые частицы оседают под действием гравитации. Часто добавляются полимерные флокулянты для ускорения осаждения, повышая содержание твердых веществ в шламе с ~10–20% до ~50–60%. Это снижает объем материала, требующего фильтрации, уменьшая операционные затраты.
• Вакуумный фильтр: Ротационный вакуумный фильтр используется для обезвоживания утолщенного концентрата. Он использует вакуумное давление для вытягивания воды через фильтровальную ткань, производя фильтровый кек с содержанием влаги <15%. Этот шаг критически важен для соответствия требованиям транспортировки и хранения.
• Бункер концентрата: Обезвоженный концентрат марганца хранится в бункере с коническим дном, который облегчает выгрузку и предотвращает накопление материала. Бункер обеспечивает непрерывную подачу концентрата для загрузки или последующих процессов (например, гранулирования).
• Насос шлама и циркуляционная вода: Тяжелые насосы для шлама переносят абразивные шламы между этапами процесса, в то время как система рециркуляции воды захватывает и повторно использует воду из утолщителей, фильтров и хвостов. Это снижает потребление пресной воды более чем на 80%, делая процесс экологически устойчивым.

Преимущества процесса и оптимизация

Иллюстрированная линия производства обогащения марганцевой руды предлагает несколько преимуществ:

• Интеграция нескольких технологий: Комбинируя дробление, измельчение, магнитную сепарацию и гравитационную сепарацию, линия может обрабатывать различные типы марганцевой руды, от окисленных до силикатных.
• Энерго- и ресурсосбережение: Замкнутые контуры дробления и измельчения, а также рециркуляция воды снижают потребление энергии и воды, делая процесс экономически и экологически устойчивым.
• Гибкость и масштабируемость: Модульный дизайн оборудования позволяет корректировки на основе характеристик руды и производственных требований, обеспечивая операции как в малом, так и в крупном масштабе.

Линия производства обогащения марганцевой руды представляет собой комплексный и эффективный подход к повышению качества марганцевой руды. Каждый этап — дробление, измельчение, классификация, обогащение и обезвоживание — играет жизненно важную роль в обеспечении высокой извлекаемости марганца и сорта концентрата. Используя передовое оборудование и интегрированный дизайн процесса, эта линия производства удовлетворяет потребности отрасли в устойчивом и экономичном обогащении марганцевой руды, поддерживая глобальный спрос на этот essential минерал.

- END -