Анотація до роботи:

Левченко К.А. Обгрунтування параметрів високоградієнтної магнітної сепарації окислених залізистих кварцитів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.15.08 – “Збагачення корисних копалин”. – Національний гірничий університет, Дніпропетровськ, 2003.

Проведений порівняльний аналіз досліджень з удосконалення схем магнітного збагачення окислених залізистих кварцитів з метою підвищення якості концентрату. Показано, що за рахунок зміни течії пульпи між рифленими пластинами сепаратора , як основного устаткування магнітної технології, можливо підвищити вміст заліза в концентраті.

Виконаними дослідженнями показано, що суцільний режим плину пульпи в робочій зоні сепаратора створює умови переважного витягу багатих рудних зерен за рахунок збільшення шляху руху зерен до вершини виступу і зменшення часу перебування частинок в робочій зоні внаслідок збільшення швидкості плину пульпи, а також за рахунок існування дотичного напруження зсуву, дія якого зумовлена потоком пульпи. Розроблена математична модель високоградієнтної магнітної сепарації на рифлених пластинах

Запропоновані технологічні рішення із вдосконалення магнітної схеми збагачення окислених залізистих кварцитів, які полягають в створенні суцільного режиму плину пульпи на першому і другому прийомах сепарації в другій стадії збагачення шляхом збільшення навантаження на сепаратор в два рази; формуванні плівкового режиму плину на третьому прийомі сепарації, завдяки перерозподілу потоку пульпи; перечищенні магнітних продуктів першого і другого прийомів сепарації в режимі суцільного плину пульпи. Застосування цих рішень дозволяє виділити до 17% гематитового концентрату з вмістом заліза 64,2 – 64,7%, відвальні хвости та промпродукт, який містить 57% заліза і потребує подальшого збагачення іншими методами.

У дисертації, що є завершеною науково-дослідною роботою, поставлена і вирішена актуальна науково-практична задача, яка полягає в обґрунтуванні параметрів гідромеханіки плину пульпи в робочій зоні сепаратора, кінетики процесу вилучення слабомагнітних рудних зерен і зростків і розробці технологічних рішень з удосконалення схеми збагачення окислених залізистих кварцитів, що дозволили виділити частину гематитового концентрату з вмістом заліза не меншим ніж 64%.

Найбільш важливі наукові і практичні результати, висновки і рекомендації полягають у наступному:

1. В даний час у зв'язку зі скороченням відводу земель під відвали і збільшенням попутного видобутку окислених залізистих кварцитів, частка яких на ряді гірничо-збагачувальних комбінатів України досягає 15 – 30%, не втрачає актуальності питання залучення останніх у переробку. Для чого розроблена двостадійна технологія магнітного збагачення з використанням високоградієнтного роторного сепаратора, як основного устаткування. Однак, ця технологія не дозволяє одержувати гематитові концентрати з масовою часткою заліза понад 60 – 61%. Удосконалення технологічної схеми методами, які спрямовані на збагачення усього промпродукту першої стадії не дозволяють підвищити масову частку заліза в концентраті понад 63,0%, тому необхідно було розглянути питання виділення магнітним методом частини гематитового концентрату, що містить не менш 64,0% заліза.

2. На вміст заліза в продуктах розподілу високоградієнтного сепаратора, який використовує матрицю з рифлених пластин, істотно впливає режим плину пульпи в робочій зоні. Плівковий плин пульпи на поверхні пластин у робочому зазорі за рахунок виносу і концентрації магнітного продукту на вершинах рифлень поза зоною протікання пульпи створює умови вилучення всіх рудних зерен, у тому числі і зростків, що не дозволяє одержувати залізорудні концентрати, які містять понад 63% заліза. Суцільний режим плину пульпи створює умови переважного витягу багатих рудних зерен за рахунок збільшення шляху руху зерен до вершини виступу і зменшення часу перебування частинок у робочій зоні сепаратора внаслідок збільшення швидкості плину пульпи, а також за рахунок існування дотичного напруження зсуву, дія якого зумовлена потоком пульпи.

3. Для отримання максимального приросту вмісту заліза в магнітних продуктах суцільний режим плину пульпи в сепараторі необхідно створювати шляхом збільшення навантаження, як за пульпою, так і за твердим.

4. Для одержання гематитового концентрату із вмістом заліза понад 64,0% не достатньо однієї зміни режиму протікання пульпи через зазори сепаратора, необхідно ще введення операції перечищення магнітних продуктів на тих же умовах плину пульпи.

5. Підвищення густини живлення ярусів сепаратора шляхом розділення потоків пульпи і промивної води при плівковому режимі плину, дозволяє підвищити на 2 - 4% вилучення металу в концентрат.

6. Крок рифлень пластин сепаратора, при якому вилучення корисного мінералу максимальне, залежить від крупності слабомагнітної сировини, що підлягає збагаченню. Дана залежність апроксимується степеневим рівнянням , для якого коефіцієнт кореляції в межах крупності від 19 мкм до 1 мм складає 0,98.

7. Результати дослідно-промислової перевірки запропонованих технічних рішень в умовах КГЗКОРу підтвердили можливість одержання частини гематитового концентрату з вмістом заліза не менше 64,0%.

Основні положення та результати дисертації опубліковано в роботах:

1. Повышение качества гематитового концентрата за счет изменения гидромеханики сепаратора 6ЭРМ-35/315 / К.А. Левченко, А.М. Туркенич, Л.А. Шатова, В.В. Дементьев // Збагачення корисних копалин. – Дніпропетровськ: НГАУ. - 2002. - Вип. 15(56). – С. 83 - 89.

2. Особенности обогащения бурожелезняковых оолитовых руд на высокоградиентном сепараторе / К.А. Левченко, Л.Ф. Мостипан, Р.С. Улубабов, В.В. Дементьев // Збагачення корисних копалин. – Дніпропетровськ: НГАУ. - 2001. - Вип. 13(54). – С. 78 - 83.

3. Производство конкурентоспособного железорудного концентрата из окисленных железистых кварцитов / К.А. Левченко, Р.С. Улубабов, В.В. Дементьев, Л.А. Шатова // Збагачення корисних копалин. – Дніпропетровськ: НГАУ. - 1999. - Вип. 4(45). – С. 118 - 120.

4. Дементьев В.В., Левченко К.А., Шатова Л.А. Технология обогащения окисленных железистых кварцитов с выделением части готового концентрата в первой стадии обогащения // Збагачення корисних копалин. – Дніпропетровськ: НГАУ. - 2001. - Вип. 9(50). – С. 42 - 46.

5. Дементьєв В.В., Левченко К.А., Шатова Л.А. Исследование возможности применения роторных сепараторов с пластинчатой матрицей для переработки марганцевых шламов // Вибрации в технике и технологиях. – 1998. – №4. – С. 83 - 84.

6. Повышение качества концентрата магнитного обогащения окисленной руды / В.И. Кармазин, З.Д. Ройзен, Л.Ф. Мостипан, К.А. Левченко // Пути повышения качества концентратов руд черных металлов. – М.: Недра, 1988. – С.39-44.

7. Способ обогащения слабомагнитных руд и устройство для его осуществления: А.с. № 1545379 СССР, МКИ В03С 1/10 / В.И. Кармазин, Р.С. Улубабов, Л.Ф. Мостипан, З.Д. Ройзен, К.А.Левченко, В.В. Дементьєв (СССР). – №4406006/31-03; Заявлено 08.04.88.

8. Савлук Е.Н., Дементьев В.В., Левченко К.А. Повышение качества гранатового концентрата методом высокоградиентной магнитной сепарации // Тезисы междунар. конф. “Современные пути развития горного оборудования и технологий переработки минерального сырья”. – Днепропетровск: ГГАУ. – 1996. – С. 83.

9. Пути повышения технологических показателей обогащения окисленных железных руд / К.А. Левченко, В.В. Дементьєв, Е.Н. Савлук, Л.А. Шатова // Тези міжнар. конф. “Сучасні шляхи розвитку гірничого обладнання і технологій переробки корисних копалин”. – Дніпропетровськ: ДГАУ. – 1997. – С. 87 – 88.

Особистий внесок автора у роботах, написаних у співавторстві: [1] - формулювання мети, виконання теоретичних та експериментальних досліджень, обґрунтування технологічних параметрів схеми збагачення; [2, 5, 6, 8] - постановка задач, проведення експериментальних досліджень, аналіз отриманих результатів; [3, 4] - дослідження режимних параметрів сепаратора 6ЭРМ–35/315 при збагаченні окислених залізистих кварцитів, обґрунтування технологічних параметрів схеми збагачення; [7] - формулювання ідеї, обґрунтування відмінних ознак та новизни; [9] - проведення експериментальних досліджень, обґрунтування конструктивних параметрів робочої зони сепаратора.