Обогащение руды

Материал из wiki.seymartec
Перейти к: навигация, поиск

Обогащение руды

Для выплавки чугуна нужны железная руда, флюсы и топливо.
Так как в добываемой руде достаточно невысокое содержание железа, она проходит процесс обогащения. Обогащение — первичная переработка руды с целью увеличения содержания железа и снижения количества вредных примесей. Применение такого дополнительного технологического процесса позволяет достичь следующих результатов:
Повышается содержание в материале железа.
Значительно улучшаются условия, при которых происходит восстановление железа.
Уменьшается количество получаемого шлака.
Происходит значительное снижение энергетических ресурсов, в частности кокса.

В промышленных масштабах обогащение руд осуществляется несколькими способами, которые позволяют получать концентрат железной руды различного качества. Самым простым можно назвать способ простой промывки водой. При этом струи жидкости, подаваемой под давлением, размывают включения глины, очищая руду. Сейчас он может использоваться только в комплексе с другими методами обогащения.

Флотация основана на различных поверхностных свойствах различных веществ. Для очистки в специальные бетонированные емкости подают исходный материал в виде пульпы, которая состоит из руды, воды, пенообразующих и флотирующих веществ. Пульпа постоянно перемешивается при помощи подачи воздуха. При этом части железа, соединяясь с пузырьками воздуха, выносятся вверх, в пенную шапку, с которой и удаляются из устройства. Пустая порода под своим весом опускается на дно установки.

Наиболее распространен на отечественных предприятиях метод электромагнитного обогащения, принцип действия которого основан на различной магнитной проницаемости разных веществ, входящих в состав руды. Разделяют два способа магнитного обогащения — мокрый и сухой. В первом для переработки используется пульпа, которая подается в специальные ванны с встроенными электромагнитными барабанами. При сухом обогащении измельченная руда поступает в магнитные сепараторы различных конструкций.

Обогащение гравитационным методом основано на применении смесей (суспензий), плотность которых подобрана таким образом, что она большая, чем у пустой породы, но меньшая чем у железа. В ходе процесса железо оседает на дно сепаратора, а шлак всплывает и удаляется из него. Рудный концентрат представляет собой тонкодисперсное вещество, поэтому подавать в печь его в таком виде не представляется возможным. Он поступает на технологические линии по агломерации или для получения окатышей. Только в таком окускованном виде концентрат можно применять в сталеплавильном производстве.

Агломерация

В результате обогащения получают мелкий железный концентрат, который не может использоваться в доменной печи. Мелкий порошок должен быть превращен в кусковой железорудный материал.

Наиболее распространенным процессом окускования железных руд является агломерация. Агломерацией называется процесс окускования рудной мелочи концентратов и колошниковой пыли путем спекания. Целью агломерации является не только окускование руды, но и введение флюса, удаление серы и мышьяка для улучшения металлургических свойств. Сущность процесса агломерации заключается в следующем. Измельченные рудный концентрат или богатую железную руду тщательно смешивают с колошниковой пылью, увлажняют и загружают в спекательный аппарат. Затем при помощи интенсивного источника поджигают топливо, находящееся в слое шихты. Через слой шихты эксгаустером, расположенным под агломерационным устройством, просасывается воздух. Горение, начавшись в верхнем слое шихты, постепенно распространяется на всю толщину и заканчивается у колосниковой решетки аппарата.

Процессы спекания можно разделить на несколько стадий:
1. Подготовительная. После воспламенения топлива на поверхности слоя шихты горячие газы проходят через холодный слой шихты вниз и отдают ей свое тепло. Испаряющаяся из верхних слоев влага конденсируется в холодных нижних слоях. По мере опускания вниз зоны спекания количество влаги в нижних слоях шихты увеличивается. Верхние слои все более подсушиваются, нагреваются газами и теплом, поступающим от приближающейся зоны спекания, до температуры воспламенения топлива.
2. Стадия сгорания. Топливо воспламеняется, частично восстанавливаются оксиды железа, образуются жидкие фазы, оплавляющие отдельные твердые частички железной руды.
3. Стадия охлаждения. Топливо в слое сгорело, куски руды сварились, спеклись при помощи легкоплавкой жидкой фазы. Спекшийся материал охлаждается холодным воздухом, поступающим сверху.

Омкование (получение окатышей)

Технология производства окатышей представляет собой комбинацию двух этапов формирования окатышей путем окомкования влажной шихты в специальных аппаратах — окомкователях (производство сырых окатышей) и упрочнения гранул (обжиговым или безобжиговым способами) для придания окатышам прочности Получение сырых окатышей происходит при окатывании тонкодисперсного железорудного материала увлажненного до определенной степени. Сырые окатыши должны обладать достаточной прочностью во избежание деформации и разрушения при их доставке к обжиговому агрегату, а также хорошей термостойкостью, т. е. способностью не разрушаться при обжиге. Для усиления этих свойств в шихту окатышей вводят связующие добавки (главным образом бентонит, а также его смесь с водой, известь, хлористый кальций, железный купорос, гуминовые вещества).

На современных фабриках производство сырых окатышей ведется в барабанных окомкователях, тарельчатых (или чашевых) типов.

В настоящее время в промышленной практике широко исполь­зуются три принципиально различных способа высокотемператур­ного упрочнения окатышей: в шахтных печах, на конвейерных колосниковых машинах и в комбинированных установках — кон­вейерная машина — трубчатая вращающаяся печь. В шахтных и трубчатых печах обжиг происходит при нагреве в противотоке, а на конвейерных машинах — в перекрестном токе.

Использованные ссылки[править]

Обогащение руды
Агломерация
На ЕВРАЗ КГОКе ввели в эксплуатацию современный сортировочный комплекс агломерата
Агломерационное производство – МЕТІНВЕСТ (видео)
Омкование (получение окатышей)
Барабанные окомкователи
Тарельчатые (или чашевые) окомкователи
Шахтные печи для обжига окатышей
Конвейерная машина для обжига окатышей
Комбинированные агрегаты для обжига окатышей
Горняцкая энциклопедия: окатыши (видео)
Процессы производства окатышей, концентрата, ГБЖ, ПВЖ, стали, проката на примере Металлоинвест