Термохімічне руйнування
Виборче термохимическое руйнування застосовують для руд, породна частина яких представлена карбонатами: кальцитом, магнезитом, сидеритом. Цінний компонент представлений термостійкими мінералами – пірохлор, фторапатитом та ін.
Збагачення з використанням виборчого зміни розмірів компонентів йде за схемою: термічне розкладання, гасіння у воді недогарка, класифікація, при якій в мінусовий продукт виводять гідроокису кальцію, магнію або заліза.
Гасіння йде зі значним виділенням тепла. Частина води переходить в пар. Шматки недогарка розсипаються в пухку масу гідроокису металу, яка при перемішуванні переводиться в тонкодисперсное стан.
На процес термохімічного руйнування впливають: температура, час випалу, крупність вихідного матеріалу. Крупність руди, що спрямовується на термохимическое розкладання, може досягати 70-100 мм. Час випалу оптимізується для кожного переробляється класу.
Термохімічне руйнування вапнякових руд призводить до отримання цінних побічних продуктів (вуглекислота, вапно).
У промислових масштабах метод термохімічного руйнування отримав застосування при переробці апатитів, карбонатно-марганцевих і карбонатно-фосфатних руд.
Апатитові руди, що містять велику кількість карбонатів і тонку вкрапленность апатиту, звичайними методами збагачуються погано, а випал з наступним гасінням водою і відділенням вапна дає хороші показники. При застосуванні цього методу досягається розчленовування фосфатних агрегатів до розміру мономінеральних зерен без тонкого подрібнення.
Дисоціація кальциту відбувається при температурі 930-1000 ° C,
дисоціація карбонатів магнію протікає при меншій температурі (700 -800 ° C). Випал успішно проходить в шахтних печах, в обертових печах і в печах з киплячим шаром.
Реакція розкладання карбонату є ендотермічної і супроводжується втратою у вазі обжигаемой руди. Втрати при прожарюванні в основному складаються з виділяється при дисоціації карбонатів вуглекислоти. Ці втрати включають випаровується воду, вигорають органіку, сірку і частково фтор.
Обпалений матеріал піддається гасінню, а вапняне молоко видаляється декантацією і відмиванням свіжою водою. Гасіння обпаленої руди повинно проводитися в апаратах, що забезпечують збереження постійного теплового режиму.
Гасіння водою переводить окис кальцію і магнію в гідроокису:
CaO + H2O → Ca (OH) 2,
MgO + H2O → Mg (OH) 2.
Обидві реакції мають екзотермічний характер. Гідроокису кальцію і магнію мало розчиняються у воді. Об’ємна вага портландіта – Ca (OH) 2 значно менше об’ємної ваги вапна – CaO, тобто при гасінні збільшується обсяг рудної маси. Завдяки силам, що виникають при цьому, розщеплюються агрегати, що складаються із зерен апатиту, вапна і периклаза, і створюються сприятливі умови для виділення окремих зерен корисного мінералу, тобто відбувається розкриття зростків.
Питома вага портландіта становить 2,25, а апатиту – 3,2 г / см3, тому їх легко розділити дешламації.
Операція обесшламливания найефективніше відбувається в гидроциклоне, тому частинки порожньої породи мають розмір порядку декількох мікрон. Завдяки різниці в питомій вазі і крупності між зернами апатиту і гідроокису в злив гидроциклона можна виділити бідний за змістом пятиокиси фосфору продукт.
Внаслідок термічного розкладання фторкарбонатапатіта при випалюванні утворюється фторапатит з підвищеним вмістом фосфору у фосфатному речовині. Завдяки цьому збільшується гранично можливий зміст Р2О5 в концентраті.
1. Внаслідок видалення води, органічної речовини й вуглекислого газу підвищується вміст Р2О5 на 2-3%. Разом з подальшим вилуговуванням водорозчинних продуктів випалу це підвищує вміст Р2О5 у фосфатному матеріалі до 33-35%.
2. Зростання крихкості руди в 2-2,5 рази збільшує продуктивність подрібнюючих її апаратів (кульових млинів). З’являється можливість більш тонкого подрібнення руди (для достатнього розкриття зростків) без збільшення виходу тонких шламів.
3. Дегідратація основних мінералів і перехід в розчин різних солей збільшують швидкість осідання тонких шламів в 2-2,5 рази і швидкість їх фільтрування в 4-6 разів.
4. Різко змінюється в сприятливу сторону флотируемого мінеральних компонентів руди: у фосфату вона зростає, а в кальциту знижується. Флотируемого кварцу і глауконіту практично не змінюється.
Значні перспективи здешевлення процесу випалу пов’язані з його здійсненням не в барабанних печах, а в печах з киплячим шаром. У цьому випадку гарячі гази пропускаються в послідовно з’єднаних камерах через колосникові решітки, на яких подрібнена руда утворює псевдозріджений шар, де і відбувається випал.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)