Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ИЛЬМЕНИТА - Патент РФ 2094125
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ИЛЬМЕНИТА
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ИЛЬМЕНИТА

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ИЛЬМЕНИТА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: обогащение полезных ископаемых. Сущность изобретения: технологический процесс извлечения ильменита из запасов минеральных сыпучих пород или минеральных концентратов включает разделение компонентов по их удельным весам, одноступенчатый обжиг непрерывного потока сырья. Для изменения магнитных свойств, обрабатываемого продукта используется технологический процесс с регулированием содержания кислорода в атмосфере рабочей зоны и нагрев продукта до температур 650 - 900oC в среде углеводородных топлив и продуктов их сгорания (в т.ч. угольной золы и окиси углерода CO). Обжиг, который использовался и в существующих технологических процессах требует меньший интенсивности на этапе магнитной сепарации и обеспечивает лучшую обработку продукта. Отжиг обожженного продукта обеспечивает улучшение его конечных магнитных свойств. Ильмениты, имеющие включения или кромки из силикатных минералов, подвергаются дальнейшему обогащению за счет измельчения после магнитного разделения перед вышлакованием или использованием в качестве потока синтетического рутила. Обжиг является подготовительной операцией при подготовке ильменитов для процесса выщелачивания при производстве синтетического рутила. 14 з. п. ф-лы, 6 ил., 4 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2094125
Класс(ы) патента: B03B7/00, B03B1/02, B03C1/00, C22B34/12
Номер заявки: 93004867/03
Дата подачи заявки: 28.08.1991
Дата публикации: 27.10.1997
Заявитель(и): Аустпак Гоулд Н.Л. (AU)
Автор(ы): Эрнест Алан Валпоул[AU]
Патентообладатель(и): Аустпак Гоулд Н.Л. (AU)
Описание изобретения: Изобретение относится к процессу, обеспечивающему более эффективное извлечение ильменита из запасов минеральных сыпучих материалов или из содержащих ильменит концентратов.
Минеральные сыпучие материалы могут включать многие ценные минералы и среди них представляющие интерес ильмениты, рутил, циркон, лейкоксин, монацит и золото. Эти полезные минералы извлекаются благодаря использованию различий в их свойствах в том числе в плотности, магнитных и электрических свойствах отдельных минеральных компонентов при их отделении от менее ценных включений руды и друг от друга.
Имеется несколько отработанных технологических процессов для разделения исходного минерального сырья с извлечением ценных компонентов. Наиболее известный способ проиллюстрирован на структурной схеме, представленной на фиг. 1. Сыпучий материал поступает в виде увлажненного сыпучего материала в установку разделения по плотности (WET PLANT) для получения первичного предварительно обработанного концентрата (HMC) с повышенным содержанием тяжелых минералов. Этот продукт HMC может быть направлен во вторую ступень установки, в которой для осуществления выделения и повышения концентрации отдельных минералов, могут использоваться их магнитные свойства.
Ильменит представляет собой смесь окислов железа и титана с относительно слабыми магнитными свойствами. Минералы, обладающие высокими магнитными характеристиками, такие как магнетит извлекаются из продукта HMC в сепараторе с магнитным полем с низкой напряженностью. Остающийся материал может затем быть подвергнут высокоинтенсивному магнитному разделению в ступени разделения увлаженного материала WHIMS для получения концентрата ильменита. Продукт WHIMS затем может пройти электростатическую обработку в ступени сухого измельчения DRY MILL.
Составы, представляющие особый интерес при извлечении ильменита, являются основным источником окислов титана, причем обычно концентрация окислов титана, извлекаемых с использованием упомянутого технологического процесса для руд Западного побережья Южного острова Новой Зеландии составляет 45 47% TiO2 с обычной примесью двуокиси кремния (кремнезема) 4 6% примесью окислов алюминия (алюминатов) 2 6% и примесью окислов алюминия (алюминатов) 2,0 2,5%
В противоположность этому минеральные концентраты ильменитов Западной Австралии содержат более 50% TiO2
Благодаря присутствию в ильменитах окислов железа их магнитные свойства могут быть усилены обжигом при определенных условиях. Это усиление магнитных свойств представляет собой хорошо известное явление, которое осуществляется за счет изменения химического состава и изменения кристаллического строения минералов, например способом, который описан в указанных ниже журнальных статьях, благодаря чему ильменит удается отделить от других минералов, например, хромита, кварца, граната, рутила и т.д. с применением магнитной сепарации.
Один из таких технологических процессов применяется фирмой Richards Bay Minerals (RBM) в Южной Африке, которая добывает и ведет обработку минерального сырья с повышенным содержанием хромитов для извлечения ильменитов и других минералов. Исходное минеральное сырье первоначально обрабатывается с учетом плотностей компонентов в секции WHIMS установки. В результате обработки в этой секции поступающий поток минерального сырья разделяется на немагнитную и магнитную фракции и немагнитная фракция, которая содержит рутил и циркон, затем обрабатывается в установке сухого измельчения DRY Mill после отделения от магнитной фракции, включающей ильменит и хромит. Фракция, содержащая ильменит и хромит обжигается в атмосфере с повышенным содержанием кислорода при температуре 800oC в течение 40 мин. Эта операция повышает магнитные свойства ильменита, благодаря чему появляется возможность осуществления магнитной сепарации ильменита и хромита, как описано на с. 555 8 в книге "Магнитные способы обработки минералов" автора Дж. Свобода (Svoboda J.) издательство Elsevier, 1987.
Другой технологический процесс описан в патенте GB 2043607 с применением обжига содержащей ильменит руды во влажной среде с целью усиления магнитных свойств ильменита для его отделения от рутила как "загрязняющей" примеси.
Кроме названных патентов заявителю известны, журнальные статьи с описанием обжига для изменения магнитных свойств минерала авторов Курнов и Пэрри (Curnow and Perry) (см. журнал Nature, декабрь 11, 1954, с. 1101 и журнал Journal and Proc of Royal Society of N.S.W. vol. 89, 1955, с.64) авторов Ишикава и Акимото (Ichikawa and Akimoto) (см. журнал Journal of Physical Society of Japan vol. 12 N 10, октябрь 1957; 13, N 10, октябрь 1958) и авторов Бозорта, Уолша и Вильямса (Bozorth, Walsh and Williams) (см. журнал Physical Review vol. 108, N 1, октябрь 1, 1957, с. 1083).
Технологический процесс обжига, описываемый Курновым и Пэрри, заключается в окислении при температурах 600 800oC в атмосфере воздуха. Соотношение окислов железа, равное 1,3, достигается в процессе длительного обжига при температуре выше 800oC, в результате чего получают продукт со слабыми ферромагнитными свойствами. Т. е. это близко по результатам к технологическому процессу фирмы RBM.
Ишикава описывает технологический процесс с нагревом до 1100oC в течение 12 ч и охлаждением для получения твердого раствора в виде X·FeTiO3(1-X)Fe2O3 с максимальными магнитными свойствами при условии 1,0 > X > 0,5. Ишикава также ссылается на Бозорта и др. на описанный ими процесс, в котором изменение магнитных свойств ильменита осуществляется при более низких температурах.
Запасы ильменита разведаны во многих странах, например в Южной Африке, США, Австралии, Индии, Новой Зеландии и в других странах мира. Ильмениты могут отличаться по своему составу в зависимости от места их добычи.
Ильмениты, добываемые на Южном острове Новой Зеландии, содержат значительное количество примесей и кремниевых минералов. С позиций металлургии эти примеси способствуют снижению магнитных свойств и проводимости частиц, содержащих ильменит с примесями, в то время как содержание соединений кремния, алюминия и других вредных соединений ведет к снижению концентрации двуокиси титана в концентрате ильменита. Такие частицы бывает трудно разделить металлургическим или электростатическим способами, что ведет к снижению выхода полезной продукции ниже средних значений и более высоким, нежели средние, затратам на основные средства и эксплуатационные расходы в промышленности.
Ильмениты, добываемые на Южном острове Новой Зеландии, в целом содержат в качестве вредных примесей гранаты. Гранаты имеют удельный вес и размер частиц близкие названным параметрам частиц ильменита, а это приводит к проблемам уже на первом этапе существующего технологического процесса разделения, предполагающем разделение по отличающимся удельным весам. Магнитные свойства и проводимость частиц граната также близка к аналогичным параметрам частиц ильменита, в связи с чем использование известного существующего технологического процесса становится дорогостоящим делом, причем при этом увеличиваются потери ильменита.
Примеси соединений кремния повышают содержание связанного кремния и алюминия в потоке синтетического рутила, поэтому становится актуальным удаление отдельных кристаллов, таких как гранат, кварц или другие вредные минералы в процессе обработки минералов. Обычный технологический процесс разделения обеспечивает отделение почти всех нежелательных минералов из руды, добываемой на западном побережье Южного острова Новой Зеландии при затратах, достигающих 65 75% затрат по извлечению ильменитов. Наилучшие концентраты ильменитов, которые при этом могут быть получены, содержат 1 2% отдельных силикатных минералов и содержат приблизительно 46,5 47,0% двуокиси титана. Когда этот концентрат обрабатывается в электропечах, он может, как видно из фиг. 3, обеспечить содержание двуокиси титана примерно в пределах 73 83% в зависимости от уровня содержания железа (в виде закиси), что отвечает требованиям технологического процесса и потребителя.
Наиболее близким к предложенному изобретению является способ извлечения ильменита, описанный в патенте Австралии N 502866, кл. B 03 C 1/00, 1975. Способ включает обжиг при избытке кислорода при температуре 690 810oС для хорошо намагничивающейся руды ильменита, содержащей соли хромовой кислоты. Процесс характеризуется большим непостоянством или требует более жесткого управления.
Цель настоящего изобретения преодоление указанных недостатков применяемых в отрасли технологических процессов и создание улучшенной технологии разделения руд, содержащих ильменит, в том числе и руд, имеющих высокое содержание граната, а также таких минералов как хромит, т.е. руд, которые не могут быть обработаны на предприятиях с обычными секциями WHIMS и DRY MILL технологического процесса.
Другой целью настоящего изобретения является повышение содержания TiO2 за счет снижения содержания кремниевых соединений и примесей содержащихся в руде.
В соответствии с первой целью настоящего изобретения речь идет о создании техпроцесса выделения ильменита из исходного материала, или минеральных концентратов, включающего следующие этапы в порядке их осуществления:
этап разделения компонентов смеси по удельным весам;
магнитное разделение компонентов с использованием магнитного поля малой напряженности;
одноступенчатый обжиг с целью изменения магнитных свойств продукта при температуре в диапазоне 650 900oC в присутствии повышенного содержания углерода с целью создания в полости печи атмосферы с регулируемым содержанием кислорода;
разделение компонентов с применением магнитного разделения с магнитным полем низкой и средней напряженности.
В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения его целью является создание технологического процесса для извлечения ильменита из руды или минеральных концентратов, включающего следующие этапы в порядке их выполнения:
разделение, использующее различие в удельных весах компонентов;
магнитное разделение с использованием магнитного поля малой напряженности;
обжиг с целью изменения магнитных свойств смеси при температуре в пределах 650 900oC в присутствии избытка углерода, что обеспечивает регулируемое содержание кислорода в окружающей руду атмосфере;
охлаждение прошедшей обжиг руды при определенных условиях;
магнитное разделение с использованием магнитного поля низкой и средней напряженности.
Предпочтительно охлаждение осуществляется в определенном темпе, например, в течение полутора часов до температуры окружающей среды.
В соответствии со следующим аспектом цель настоящего изобретения заключается в создании технологического процесса для извлечения ильменита из исходного материала или минеральных концентратов с относительно высокой концентрацией медных силикатов (включая и гранат) в следующих операциях в порядке их осуществления:
разделение компонентов по различию их удельных весов;
магнитное разделение компонентов с использованием магнитного поля с низкой напряженностью;
обжиг с целью изменения магнитных характеристик компонентов при температуре в диапазоне 650 900oC в присутствии избытка углерода для обеспечения регулируемого содержания кислорода в рабочей зоне печи;
магнитное разделение компонентов с использованием магнитного поля низкой и средней напряженности;
измельчение продукта;
магнитное разделение увлажненного продукта с использованием магнитного поля с низкой и средней напряженностью.
Операция измельчения может выполняться между операцией обжига с целью изменения магнитных свойств и операцией разделения с использованием поля с низкой и средней магнитной напряженностью с выполнением или без выполнения операции охлаждения.
На фиг. 1 приведена структурная схема первого примера осуществления технологического процесса в соответствии с настоящим изобретением; на фиг. 2 - диаграмма соотношения процентных содержаний двуокиси титана в ильмените и в шлаке; на фиг. 3 структурная диаграмма второго примера осуществления технологического процесса в соответствии с настоящим изобретением; на фиг. 4 - трехкомпонентная молярная диаграмма системы TiO2 FeO - Fe2O3; на фиг. 5 сравнение стабильности технологического процесса в соответствии с настоящим изобретением с существующим традиционным технологическим процессом при различных температурах обжига; на фиг. 6 - структурная схема третьего примера технологического процесса в соответствии с настоящим изобретением.
Предпочтительный пример осуществления изобретения. Как видно из фиг. 1 технологический процесс в соответствии с первым аспектом настоящего изобретения представляет собой процесс извлечения ильменита из руды с относительно высоким содержанием силикатов и гранатов, включающий этап первичной обработки исходного сырья с выполнением обычного этапа разделения увлажненного продукта на компоненты с различными удельными весами (этап 1), за которым следует процесс просеивания (этап 2) и отделения минералов с ярко выраженными магнитными свойствами, такими как магнетит, в магнитном разделении с использованием магнитного поля низкой напряженности (этап 3). Полученный продукт подается в печь обжига (этап 4), в которой строго выдерживаются такие параметры как температура, концентрация кислорода и время пребывания продукта в печи. Обожженный продукт затем может измельчаться (этап 5), а затем подаваться в магнитный сепаратор с низкой или средней напряженностью магнитного поля (этап 6).
В зависимости от характеристик обрабатываемой руды могут иметь место этапы просеивания (этап 2) или измельчения (этап 5), или перемалывания (этап 7).
Данные о содержании извлекаемого ильменита на этапе 6 свидетельствуют об его более высоком выходе по сравнению с обычным способом его извлечения.
В результате выполнения операции обжига (этап 4) магнитные свойства фракции ильменита могут усиливаться в 50-кратном размере в зависимости от состава среды рабочей зоны печи и других параметров, в то время как магнитные характеристики силикатов и других пустых минералов, включая и гранат остаются по существу неизменными.
Выполняемая операциями обжига (этап 4) и измельчения (этап 5) операция улучшения магнитных свойств обеспечивает качественное отделение фракции ильменита от других минеральных компонентов при магнитном отделении с использованием магнитного поля низкой и средней магнитной напряженности (этап 6).
Технологическая структурная схема, приведенная выше, устраняет предварительные операции по обогащению WHIMS/DRY PLANT, широко используемые в рудной промышленности во всем мире и заменяет их обжигом и магнитной сепарацией с использованием магнитного поля низкой и средней интенсивности.
Этот технологический процесс обеспечивает подготовку ильменита для производства синтетического рутила или производства титановых шлаков.
Применительно к ильменитам Южного острова Новой Зеландии снижение содержания граната и силикатных компонентов в получаемом концентрате оптимизирует подачу продукта в печь для получения шлаков, а качество конечного ильменита, как видно из схемы фиг. 1 существенно улучшается за счет введения операции измельчения руды (этап 7). После выполнения операции измельчения руды удается получить концентрат высокого качества, причем весовые потери продукта оставляют всего около 3% Эти потери, как можно догадаться, связаны главным образом с удалением пустых силикатных материалов, еще присутствующих в концентрате перед операцией измельчения (этап 7), а также некоторых примесей соединений кремния и соединений кремния, покрывающих поверхности частиц ильменита. Продукт после измельчения (этап 7) проходит магнитную сепарацию с магнитным полем низкой и средней напряженности (этап 8).
Получаемый в результате обработки продукт 9, как видно из табл. 1, обладает повышенным содержанием двуокиси титана.
Технологический процесс в соответствии с настоящим изобретением позволяет получить в итоге продукт, содержащий ильменит 9, с содержанием до 49% двуокиси титана по сравнению с концентратом, получаемым в результате традиционного технологического процесса, содержащего около 46,5% двуокиси титана. Кроме того в продукте значительно снижены концентрации соединений кремния и алюминия и это обстоятельство обеспечивает существенные коммерческие преимущества данного технологического процесса по сравнению с обычным способом переработки руд тяжелых минералов. Технологический процесс в соответствии с настоящим изобретением допускает использование продукта HMC более низкого качества, поступающего после этапа предварительного разделения по различию удельных весов (этап 1), чем это обычно требуется. Например, допускается примерно 25% концентрации ильменита по сравнению с обычно требующейся по традиционной технологии концентрации около 35% В связи с этим выход продукта может быть увеличен в целом приблизительно на 4% одновременно со снижением капитальных затрат и эксплуатационных расходов.
Известные технологические процессы извлечения ильменитов из сыпучего минерального сырья с высоким содержанием граната характеризуются низким уровнем извлечения ильменита и нуждаются в большой и дорогой секции DRY MILL (измельченная в сухом состоянии) для удаления больших объемов отходов в виде граната.
Технологический процесс в соответствии с настоящим изобретением не нуждается в WHIMS- или DRY MILL-операциях. Благодаря этому общий выход ильменита значительно повышается и соответственно общие прямые эксплуатационные расходы снижаются нежели при обычном технологическом процессе, а запасы приемлемого для добычи переработки сырья увеличиваются.
В зависимости от типа перерабатываемой руды температура обжига (этап 4) может лежать в пределах 650 900oC (но предпочтительно в диапазоне 750-950·C), а время пребывания продукта в печи может составлять 30 90 мин.
Достаточно широкий температурный диапазон и длительное время пребывания продукта в печи обеспечивает более простые эксплуатационные условия, а следовательно более легкое управление технологическим процессом.
Технологический процесс в соответствии с настоящим изобретением способствует стабилизации физико-химических превращений в зоне максимального изменения магнитных свойств (фиг. 5) за счет регулирования содержания кислорода таким образом, что для ильменитов с высоким мольным соотношением Fe2O3 FeO скорость прямой реакции может снижаться, а для ильменитов с низким мольным соотношением Fe2O3 FeO превалировать процесс окисления. Ряд других авторов (Бозорт и др. Ишикава или Курнов и Пэрри), установили, что максимальное изменение магнитных свойств достигается при мольном соотношении Fe2O3 FeO, находящемся в диапазоне отношений 1 1 1,57 1.(заштрихованная область 24 на фиг. 4). Для большей части ильменитов реакция представляет собой умеренное окисление.
Стабильность реакции достигается использованием повышенного расхода углеродного топлива, смешиваемого с поступающим ильменитом и сгораемого в атмосфере воздуха с такой интенсивностью, что содержание кислорода в газовой среде обеспечивается на уровне, в наибольшей степени соответствующем конкретному типу перерабатываемой руды. В большинстве случаев объемное содержание кислорода в выхлопном газе должно составлять 0,1 1,0%
Таким образом настоящее изобретение применимо для обработки ильменитов различного состава, в том числе составов (но не ограничено только ими), приведенных в табл. 2 в качестве примера.
На фиг. 5 проиллюстрированы различия в результатах, полученных в реакции без затормаживающего воздействия избытка углерода и реакции с избытком углерода. Как видно из фиг. 5, отсутствие затормаживающего воздействия углерода характеризуется крутым подъемом кривой 30 по сравнению с более плавным подъемом кривой 32 для реакции под воздействием углерода в соответствии с настоящим изобретением, что обеспечивает лучшие условия управления технологическим процессом в реальном производстве.
На фиг. 5 (a c) представлены зависимости магнитной восприимчивости от времени обжига при температурах обжига соответственно 750, 800 и 850oC. Как видно из фиг. 6a 6c, кривая 30, выполненная пунктирной линией, указывает на то, что результирующая магнитная восприимчивость как функция времени пребывания в атмосфере с высоким содержанием кислорода, что свойственно применяющемуся ранее технологическому процессу, резко поднимается, а затем в течение короткого времени опускается вниз. Таким образом применявшийся ранее технологический процесс характеризуется большим непостоянством или требует более жесткого управления. Процесс в соответствии с настоящим изобретением характеризуется кривой 32, показанной сплошной линией. Из рассмотрения характера кривой видно, что максимальная магнитная восприимчивость достигается более плавно и со временем приобретает тенденцию к малому изменению своего значения. Это обстоятельство создает условия для реализации более эффективного и более управляемого технологического процесса по сравнению с применявшимся ранее.
В настоящем описании изобретения под термином "углерод" понимается как таковой (в виде древесного угля), а также содержащие углерод соединения например, СО, CO + пар или углеводородные топлива, которые могут использоваться как в дополнение, так и взамен угля, используемого в описанных примерах. Избыток используемого углерода может создаваться как за счет подачи сжиженного газа, так и/или за счет внесения углерода в печь.
В одной серии экспериментальных испытаний были зафиксированы следующие параметры:
Подача в печь обжига, г:
Концентрат тяжелых минералов 5000
Возвратный уголь 1000
Битумный уголь 600
Температура пода печи, oC 800
Время пребывания продукта в печи, мин 60
Газ Воздух
Газовая среда в зоне печи (на выходе) с содержанием кислорода, 0,3 - 0,5
После обжига в указанных условиях появляется возможность отделения "магнитно обработанного ильменита" от других минералов с выходом ильменита более 98% при использовании магнитного сепаратора с низкой напряженностью магнитного поля.
Массовая магнитная восприимчивость (м3/кг·10-6) при произведении силы поля и градиента поля равном 1,0 Т2/м для подаваемого в печь сырья и получаемого продукта характеризовалась следующими данными, приведенными в табл. 3.
Концентрат, использовавшийся в приведенною примере, был концентрат из Уэстпорта (Новая Зеландия), но аналогичные результаты были получены и в других экспериментальных испытаниях с использованием других ильменитов, которые не содержали силикатных примесей и поэтому измельчение продукта, не требовалось (этап 7), а осуществлялась операция магнитного разделения (этап 8). После обжига требовалось только провести операцию магнитного разделения с использованием магнитного поля низкой и средней интенсивности. В одном из таких случаев измеренная магнитная восприимчивость равнялась 85.
Поэтому второй пример осуществления изобретения, проиллюстрированный на фиг. 3, включает обычный этап разделения по различным удельным весам 10, просеивание и тонкое измельчение 12, за которым осуществляется магнитное разделение с низкой напряженностью поля 14 с целью извлечения магнитных материалов с ярко выраженными магнитными свойствами, такими как магнетит. Затем следовал обжиг 16, за которым осуществлялось магнитное разделение с магнитным полем с низкой и средней напряженностью 18, которое обеспечивало высокий выход ильменита 20.
В дополнение к способу, с помощью которого ильменит может быть надежно и экономично извлечен из минерального сырья в целом, а также извлечен и отсортирован, отделен от граната в конкретном случае с рудами Западного побережья Южного острова Новой Зеландии, или отделен от вредных хромитов и/или соединений хрома, особенно в случае обработки ильменитов Восточной Австралии, настоящее изобретение вводит одноступенчатый обжиг, который обеспечивает предварительную обработку ильменита, таким образом, что реактивность ильменита повышается и минерал становится способным к производству синтетического рутила благодаря селективному выщелачиванию его железа из соединений хлорной кислотой. Другие известные ранее способы требовали многоступенчатого обжига для достижения того же результата.
Улучшение магнитной восприимчивости обобщенного продукта достигалось также благодаря регулируемой скорости его охлаждения.
Например в одной серии испытаний четыре идентичных образца ильменита обжигались в течение 90 мин в отдельных приемах с использованием увеличенного количества угля в качестве топлива, как было описано выше. Два режима обжига были выполнены при температуре 800oC, а два при 850oC. После завершения процесса обжига один из образцов, прошедших обжиг при указанных температурах, был быстро охлажден в емкости с водой, в то время как три оставшихся образца были медленно охлаждены до температуры окружающей среды (отпущены) в течение 90 мин.
После охлаждения каждый из четырех образцов был очищен от окалины магнитным способом, очищен от сопутствующих минералов и испытан на магнитную восприимчивость, полученные результаты представлены в табл. 4.
В третьем примере осуществления изобретения, схематично представленном на фиг. 6, технологический процесс характеризуется включением между этапом обжига 16 и этапом магнитного разделения 18 этапа отжига 17, описанного выше. Отжиг, т.е. охлаждение обожженного продукта с регулируемой скоростью, сравнимой с охлаждением водой улучшает извлечение обеленного ильменита на этапе магнитного разделения благодаря улучшению магнитной восприимчивости.
Хотя настоящее изобретение было списано по предпочтительным примерам его осуществления, следует признать, что изменения описанного выше способа допустимы в пределах знаний специалистов отрасли. Например температура обжига, среда и время пребывания на этапе 4 процесса, представленного на фиг. 1, или этапа 16 процесса, представленного на фиг. 3 могут изменяться в пределах значений в соответствующих экспериментах.
Кроме того, этап измельчения 7, если в нем есть необходимость, может также быть изменен в пределах, установленных в соответствующих экспериментах. Кроме того этап измельчения 7 фиг. 1 выполняется для получения зерен с допуском от минус 125 мкм до плюс 75 мкм наряду с измельчением конечного продукта. Следует признать, что эти допуски не являются абсолютными и зависят от скорости подачи и могут определяться экспериментально на основе опыта специалистов отрасли.
На фиг. 1 6 изображены следующие позиции:
Фиг. 1: 0 добыча руды; 1 концентрация увлаженного продукта, спирали, конусы и т.д. 1а отходы; 2 просеивание; 3 магнитное разделение с полем низкой напряженности; 3а магнетит; 4- печь обжига; 5 тонкодисперсное измельчение; 6 магнитное разделение с полем с низкой и средней напряженностью; 6а немагнитные компоненты; 6б VM-разделение, циркон и т.д. 7 измельчение; 7а (отходы); 8 магнитное разделение влажного продукта с использованием магнитного поля низкой и средней напряженности; 8а - немагнитные компоненты; 9 ильменит;
фиг. 2: 1 эквивалентное содержание TiO2 в шлаке; 2 содержание TiO2 в обожженном ильмените; 3 процентное содержание FeO в шлаке.
фиг. 3: 00 добыча руды; 10 концентрация увлажненного продукта, спирали, конусы и т.д. 10а отходы; 12 просеивание и тонкодисперсное измельчение; 14 магнитное разделение полем низкой напряженности; 14а - магнетит; 16 печь обжига; 18 магнитное разделение полем низкой и средней напряженности; 18а немагнитные компоненты; 20- ильменит;
фиг. 4 Тройная молярная диаграмма системы TiO2 FeO - Fe2O3; 1 приблизительная зона магнитного ильменита; 2 - псевдобрукиты; 3 серия окислов; 4 спинели;
фиг. 5 (a c): 1 изменение массовой магнитной восприимчивости в зависимости от времени пребывания при температуре (сверху вниз) 750, 800 и 850oC; 2 время пребывания; 3- магнитная восприимчивость (м3/кг·106);
фиг. 6 00 добыча руды; 10 концентрация увлажненного продукта, спирали, конусы и т.д. 10а отходы; 12 просеивание и тонкодисперсное измельчение; 14 магнитное разделение полем низкой напряженности; 14а - магнетит; 16 печь обжига; 17 отжиг; 18 магнитное разделение полем низкой и средней напряженности; 18а немагнитные материалы; 20 ильменит.
Формула изобретения: 1. Способ извлечения ильменита из исходного сыпучего сырья или минеральных концентратов, включающий разделение компонентов по их удельным весам, магнитное разделение с использованием поля с низким уровнем напряженности, отличающийся тем, что после упомянутых разделений осуществляют одноступенчатый обжиг для изменения магнитных свойств при температуре в диапазоне от 650 до 900oС при избытке углерода, обеспечивающего атмосферу в рабочей зоне с регулируемой концентрацией кислорода, а затем ведут магнитное разделение компонентов с использованием магнитного поля низкой и средней напряженности.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после обжига осуществляют охлаждение продукта перед магнитным разделением.
3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что после разделения осуществляют измельчение продукта и магнитное разделение с использованием поля низкой и средней напряженности.
4. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в качестве избыточного углерода используют дисперсный битумный уголь и возвратный уголь.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что атмосферу рабочей зоне регулируют с обеспечением объемной концентрации кислорода в выхлопных газах 0,1 1,0%
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что в качестве атмосферы обжига используют воздух.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что температуру обжига поддерживают в пределах 750 850oС.
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что обжиг выполняют при времени пребывания продукта 30 90 мин.
9. Способ по п.8, отличающийся тем, что обжиг продукта включает охлаждение в течение 90 мин.
10. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве избыточного углерода используют битумный уголь и возвратный уголь.
11. Способ по п.10, отличающийся тем, что атмосферу регулируют с обеспечением объемной концентрации кислорода в выхлопных газах 0,1 1,0%
12. Способ по п.11, отличающийся тем, что в качестве атмосферы при обжиге используют воздух.
13. Способ по п.12, отличающийся тем, что температуру обжига поддерживают в пределах 750 850oС.
14. Способ по п.13, отличающийся тем, что обжиг выполняют при времени пребывания продукта в течение 30 90 мин.
15. Способ по п.14, отличающийся тем, что обжиг продукта включает охлаждение в течение 90 мин.