Исходные материалы и продукты доменной плавки, страница 2

Сортировка и обогащение руд. Добываемые открытым или подземным способом руды имеют различную кусковатость – от пылеобразных, исчисляемых долями миллиметра, до огромных глыб. Богатые по содержанию полезного ископаемого руды сортируют по классам крупности. Для этого их дробят и рассеивают на ситах (грохотах). Мелочь менее 8 мм подвергают окускованию. Класс 8 -50 мм предназначают для доменной плавки. Куски 50 – 150 мм применяют в мартеновском производстве в качестве окислителей.

Бедные руды с содержанием 30 % Fe и менее подвергают обогащению. Для этого их измельчают в такой мере, чтобы раскрыть рудные зерна и затем отделить от пустой породы.

Для руд России применяют пять способов обогащения: промывку, гравитацию, магнитную сепарацию, флотацию, обжиг – магнитный способ.

Промывку применяют для тех руд, в которых пустая порода (как правило, глинистая) хорошо растворима в воде. Для этого измельченную руду загружают в специальные чаны большой емкости, заполненные водой. Мешалками руду тщательно перемешивают с водой и растворенную в руду пустую породу направляют в отлив, а оставшееся на дне полезное ископаемое извлекают спиральными классификаторами, фильтруют, просушивают.

Гравитационный способ применяют для руд, в которых пустая порода и полезное ископаемое резко отличаются по удельному весу. Имеется несколько вариантов обогащения этого типа руд. Наибольшее распространение получил способ в промежуточных средах. Для этого приготавливают раствор, который по удельному весу занимает промежуточное положение между тяжелым полезным ископаемым и легкой пустой породой. В таком растворе всплывает пустая порода, удаляемая в отвалы, а осевшее полезное ископаемое служит концентратом.

Магнитная сепарация подразделяется на мокрую и сухую. Применяется для руд, обладающих магнитными свойствами. Простейшая конструкция сепаратора представляет собой транспортер, в котором ведущий барабан является электромагнитом. Пустая порода, не обладающая магнитными свойствами, свободно осыпается с транспортера в бункер для «хвостов», а полезное ископаемое удерживается электромагнитом до тех пор, пока не выйдет из зоны действия магнитных силовых линий, и только тогда попадает в бункер для концентрата.

Для эффективного обогащения магнитным способом требуется тонкое измельчение руд.

Обжиг – магнитный способ обогащения заключается в том, что гематитовую руду FeO предварительно обжигают в трубчатых вращающихся печах в слабовосстановительной атмосфере. В итоге гематит превращается в магнетит по реакции 2FeO+CO=2FeO+CO. Полученный продукт подвергают магнитной сепарации по схеме, описанной ранее.

Флотация – этот наиболее дорогой и сложный способ обогащения применяют тогда, когда другие способы не эффективны. Железную руду загружают в чаны, где тщательно перемешивают с водой. Сюда же добавляют флотореагенты и пенообразователи. Назначение флотореагента состоит в том, чтобы обеспечить смачивание пустой породы и не смачивание полезного ископаемого. Раствор продувают распыленным воздухом. Частички не смачиваемого полезного ископаемого прилипают к пузырькам воздуха, всплывают на поверхность раствора и удерживаются там пеной. Пустую породу, осевшую на дно чана, удаляют в отлив. Концентрат огребают с поверхности раствора, фильтруют, просушивают и отправляют потребителю.

В результате обогащения руд любым из вышеописанных способов получается концентрат более чем на 70 % представленный мелочью менее 1 мм. Такое сырье непригодно для доменной печи. Его нужно предварительно окусковать, благодаря чему образуются межкусковые каналы, по которым проходит газ, передающий тепло шихте и совершающий восстановительную работу.

Окускование руд и концентратов. Превращение мелких руд и концентратов в кусковые материалы необходимых размеров называется окускованием. Существует три способа окускования: агломерация, окомкование и брикетирование. Наиболее широко применяют агломерацию и окомкование.