Обогащение и переработка минерального и техногенного сырья. Рубрика в журнале - Горные науки и технологии
Статья научная
Перспективным направлением разработки систем автоматического управления расходами реагентов является применение данных измерения концентрации собирателя в водной фазе пульпы. Для решения задачи применения данных о концентрации неионогенного собирателя - аллилового эфира амилксантогеновой кислоты - в процессе флотации были проведены исследования и разработана методика анализа его остаточной концентрации в жидкой фазе флотационной пульпы. Разработанная спектральная методика измерения концентрации аллилового эфира амилксантогеновой кислоты в водной фазе пульпы показала стабильные результаты в интервале температур 10-25°С, интервале рН от 8,5 до 11,0, что позволило применить ее для измерения остаточной концентрации собирателя AeroMX-5140 в операции коллективной сульфидной флотации при обогащении медно-молибденовых руд. В результате проведения лабораторных исследований была установлена связь показателей остаточной концентрации с основными показателями медно-молибденовой флотации. Проведенными исследованиями установлено, что повышение остаточной концентрации неионогенного собирателя происходит при увеличении его расхода и рН водной фазы пульпы. Показано, что существенный рост извлечений металлов наблюдается при близких остаточных концентрациях собирателя: для меди в интервале от 0,25 до 0,5 мг/л, а для молибдена и пиритного железа - при концентрации от 0,25 до 1 мг/л. Обоснована возможность использования остаточной концентрации неионогенного собирателя в качестве информационного параметра флотационного процесса. Предложено использовать поглотительную способность руды по отношению к используемому собирателю в качестве параметра сортности руды. Показано, что включение данного параметра снижает относительную дисперсию для зависимостей выходов отдельных типов руды и увеличивает точность определения состава перерабатываемой руды как смеси типовых сортов руд. Разработан и проверен в условиях обогатительной фабрики ГОКа «Эрдэнэт» (Монголия) алгоритм автоматизированного управления расходами флотационных реагентов на основе опережающего контроля элементного и минерального состава перерабатываемой руды с расчетом величины поглотительной способности пульпы по отношению к неионогенному собирателю, включающий определение параметров процессов обогащения с использованием экономико-ориентированного критерия оптимизации. Ожидаемый экономический эффект от снижения потерь составил 145 тыс. долларов США.
Бесплатно
Статья научная
Флотационное обогащение играет ведущую роль при переработке большинства типов руд. Эффективность данного передела в большей степени обеспечивается правильным подбором режимов работы, выбором наиболее селективных реагентов и определением их оптимального расхода. Несмотря на очевидную важность данного вопроса классическим подходом к определению данных параметров является постановка плана эксперимента с последующей обработкой полученных результатов. Между тем проведение подобного рода исследований не раскрывает сущности физико-химических процессов, происходящих в пульпе, а результаты, полученные на одном образце, могут не соответствовать оптимуму при изменении исходных характеристик пробы. Целью данной работы является разработка и реализация методического подхода с использованием методов прямой потенциометрии при исследовании руд на обогатимость флотационным методом. Получаемые данные от ионоселективных сенсоров позволяют в значительной мере расширить картину происходящих в процессе флотации преобразований и учесть возможные негативные факторы, препятствующие эффективному протеканию процесса. Для реализации поставленной цели проведен сравнительный анализ двух подходов к постановке опытов по флотационному обогащению на примере комплексных сульфидных руд. На первом этапе проведено исследование по флотационному обогащению при помощи постановки D-оптимального факторного эксперимента, включающего 20 опытов по подбору оптимальных расходов реагентов-модификаторов с получением качественных показателей. На втором этапе поставлены опыты по флотации с применением электрохимического контроля с помощью рН, Ag2S, Pt и мембранных электродов. В результате разработана универсальная блок-схема проведения флотационных исследований с ионоселективными сенсорами, позволяющая реализовать данный подход на различных рудах. Полученные результаты позволили интенсифицировать процесс обогащения, повысив его эффективность на 7,8 %, при сокращении расхода подаваемых реагентов. Помимо этого, полученные данные позволили выявить ряд негативных факторов, влияющих на результат. В заключение предложена модель для реализации данного подхода на предприятиях, включающая внедрение «интеллектуального помощника» оператора флотации на основе инициализированных электрохимических моделей.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены причины упорности сульфидных руд с ультрадисперсными включениями золота. В целях повышения извлечения золота высказана гипотеза эффективной подготовки (пероксидной) труднообогатимого сырья к процессу выщелачивания. Дано теоретическое обоснование физико-химической модели и механизма двухстадиального окисления (фотоэлектрохимического и бактериального) материала с применением микроорганизмов Acidithiobacillus ferrooxidans и Acidithiobacillus thiooxidans. Разработана схема двухстадиального окисления (физико-химического и бактериального) на основе направленных фотоэлектрохимических воздействий для выщелачивания золота из упорного сырья. Показано, что предварительное фотоэлектрохимическое окисление позволяет повысить полноту вскрытия минеральной матрицы при последующем бактериальном ее окислении и повысить показатели извлечения дисперсного золота из сульфидных руд. Выполнены лабораторные исследования комбинированной схемы окисления электроактивационного сорбционного выщелачивания дисперсного золота из сульфидных руд месторождения Кокпатас. Приведены результаты лабораторных исследований активационных методов воздействия на упорное сырье перед выщелачиванием металла, которые доказывают эффективность предложенных нетрадиционных методов вскрытия минеральной матрицы. Увеличение извлечения золота после комбинированной технологии окисления сульфидов и арсенопирита составило 18%.
Бесплатно
Собиратель для медно-мышьяковистых руд
Статья научная
Из скарновой шеелит-сульфидной руды месторождения Восток-2 на Приморской обогатительной фабрике выделяют медный и шеелитовый концентраты. В медный концентрат извлекаются халькопирит, золото, серебро и вредные примеси арсенопирит, пирротин. В качестве собирателя используют реагент диалкилдитиофосфатного типа ИМА-И413п. Селекцию коллективного сульфидного концентрата осуществляют с применением активированного угля и тринатрийфосфата, медные перечистки проводят в среде железного купороса. Товарный медный концентрат содержит 16 % меди, 33 г/т золота и 280 г/т серебра. Извлечение металлов составляет соответственно 67,6, 44,7 и 50,1 %. Массовая доля мышьяка в руде колеблется в интервале 0,04-0,25 %, в концентрате 0,7-2,3 %. Для предприятия является актуальным повышение извлечения ценных металлов и снижение содержания мышьяка в медном концентрате менее 1 % за счет усиления контрастности разделения халькопирита и сульфидов железа арсенопирита, пирротина. В целях решения указанных задач были изучены флотационные свойства сульфидных собирателей на основе диалкилдитиофосфатов БТФ-15221, БТФ-271, неионогенного собирателя Реафлот-277 и комбинации Реафлот-277 и ИМА-И413п. Применение собирателя БТФ-15221 по сравнению со стандартным реагентом ИМА-И413п позволяет повысить извлечение меди, золота и серебра и снизить содержание мышьяка в медном концентрате. Более высокую селективность действия БТФ-15221 по сравнению с ИМА-И413п подтверждает факт, что основной прирост извлечения меди и снижение массовой доли мышьяка в медном концентрате получен в селективном цикле. В работе выполнена оценка поверхностной активности и гидрофобизирующей способности водорастворимых собирателей. На примере БТФ-15221 показано, что улучшение собирательных свойств реагентов может быть достигнуто не только при повышении поверхностной активности реагента, но и ее снижении при достаточно заметной гидрофобизирующей способности реагента, близкой к стандартному реагенту. Регулированием этих параметров за счет использования низко- и более высокомолекулярных гомологов основных компонентов можно повысить или понизить селективность и собирательную способность реагента. Собиратель БТФ-15221 представляет практический интерес для дальнейших испытаний на медно-мышьяковистых и других типах руд.
Бесплатно
Статья научная
Для технологического процесса флотации эффективно применение открытых контуров управления, которые используют в качестве входных параметров качество руды. Для определения качества руды проводится оперативный анализ ее вещественного и минерального состава, а также структуры. Основой оперативного анализа являются измерения в рентгеновской и видимой области спектра. Для повышения точности измерения минерального состава руды разработаны новые методики и устройства. При анализе руды на конвейере испытаны специальные системы освещения, использующие чередующиеся фокусированный и плоский световые потоки. Такие системы обеспечивают высокую точность измерений свойств руды на конвейере. Разработана специальная планшетная установка для визиометрического анализа мелкодробленой руды, встраиваемая в существующую систему отбора и анализа проб. Применение планшетной установки позволяет достичь высокой точности минералогического состава руды. Современные системы визиометрического анализа руды создают основу для эффективного автоматизированного управления процессами обогащения, построенного на принципе опережающего контроля сортности руды. Системы, реализованные на обогатительной фабрике «Эрдэнэт» (Монголия), способствовали увеличению извлечения меди и молибдена.
Бесплатно
Современные направления повышения эффективности пенной сепарации алмазосодержащих кимберлитов
Статья научная
Наряду с внедрением новых отделений пенной сепарации на новых и действующих предприятиях ресурсом повышения выпуска мелких алмазов является снижение их потерь на действующих переделах пенной сепарации. Исследования состава поверхности алмазов в условиях техногенной гидрофилизации позволило установить влияние эффектов кристаллизации пленок карбонатных и силикатных минералов, а также закрепления шламовых фракций на уменьшение гидрофобности и флотируемости алмазов. Предложено использовать для повышения флотируемости алмазов комбинированные режимы кондиционирования руды и оборотной воды, обеспечивающие удаление гидрофилизирующих покрытий и восстановление природной гидрофобности алмазов. Рассмотрено и обосновано применение способов акустической, тепловой, электрохимической и реагентной обработки водно-минеральных дисперсных систем, а также их комбинаций для повышения флотируемости и снижения потерь гидрофильных алмазов в процессе пенной сепарации. На основании исследования влияния температурного фактора в процессах подготовки и пенной сепарации обоснован оптимальный температурный режим операций цикла пенной сепарации, использующий тепло, расходуемое для тепловой обработки исходного алмазосодержащего продукта при температуре 85-90 °С, для поддержания требуемой температуры в операциях кондиционирования с собирателем и непосредственно в операциях пенной сепарации и флотации. Показано, что регулирование фазового состава аполярного собирателя добавками низко- и средне-молекулярных фракций обеспечивает повышение его собирательной способности за счет перевода асфальтен-смолистой фракции в адгезионно-активную форму и протекания процессов автодиспергирования собирателя в водной фазе. На основании статистического анализа показателей процесса пенной сепарации в условиях изменения доли направляемой в технологические процессы оборотной воды определена причина снижения показателей, заключающаяся в существенном возрастании концентрации шламов. Определена оптимальная степень замыкания водооборота (85 %), обеспечивающая снижение расхода применяемого собирателя на 8 % без уменьшения извлечения алмазов и снижения качества концентратов.
Бесплатно
Статья научная
Использование сухих технологий переработки и обогащения минерального сырья является одним из перспективных направлений, так как данный способ производства концентрата менее энергозатратен, менее трудоемок и экономически выгоден. В работе приведены экспериментальные работы по предварительному сухому обогащению руд месторождения Аркачан для определения качества обогащения продуктов разделения. Исследования на обогатимость проводились на опытных установках сухого метода переработки и обогащения руд: дробилке комбинированного ударного действия ДКД-300, центробежной мельнице ЦМВУ-800, пневмосепараторе ПОС-2000. Обработка полученных продуктов разделения пневмосепарацией и грохочением по последовательной схеме дробления и измельчения проводилась в лабораторных условиях на гравитационном концентрационном столе СКО-0,5. GRG-тест проходил на центробежном концентраторе ИТОМАК-0,1 по последовательной схеме измельчения. Анализ проведённого GRG-теста показал, что для более приемлемых условий гравитационного обогащения золота - до 73,91 % - необходима степень измельчения до 80 % класса -0,071 мм для получения гравитационного концентрата с содержанием 70,28 г/т золота.
Бесплатно
Статья научная
Каолин (состоящий в основном из каолинита, химическая формула которого Al2Si2O5(OH)4) служит универсальным сырьем, широко используется в различных отраслях промышленности, включая производство керамики, бумаги, красок, косметики, пневматики, строительных материалов и хранение опасных отходов. В северной части Вьетнама благодаря благоприятным геологическим условиям находятся разнообразные месторождения высококачественного каолина различного происхождения и масштаба. Хотя в ряде работ изучены качество, потенциал, распространение и происхождение типов каолина в Северном Вьетнаме, исследования различий между каолинами из разных источников весьма ограничены. Целью данного исследования было определение характеристик трех различных типов каолина, полученных из различных источников в Северном Вьетнаме (из выветренных пегматитов, выветренных изверженных магматических пород кислого состава и гидротермально-метасоматических измененных пород). Основное внимание было уделено анализу термического поведения этих проб в ходе прокаливания в диапазоне температур от 300 до 1100 °C. Всесторонняя характеризация проводилась методами рентгеноструктурного анализа (XRD), Фурье-ИК-спектроскопии (FT-IR), термического анализа (термогравиметрия / дифференциальная термогравиметрия (TG / DTG)) и сканирующей электронной микроскопии с энергодисперсионной рентгеновской спектроскопией (SEM-EDS). Результаты показали, что во всех пробах был обнаружен каолинит с размером частиц менее 2 мкм. В отдельных пробах присутствуют незначительные количества мусковита и монтмориллонита, а в пробе из гидротермально измененных пород - пирофиллита. Морфология каолинита во всех пробах проявлялась в типичных формах, включая гексагональную и псевдогексагональную. Основными химическими компонентами являются SiO2 и Al2O3; помимо них, в меньших количествах присутствуют K2O + Na2O, TiO2 и общее железо. Термический анализ выявил образование метакаолинитовой фазы при температурах около 494 и 507 °C в двух изученных пробах из выветренных пород, а пирофиллитсодержащая проба претерпевает этот переход при более высокой температуре - 653,8 °C. Начало метакаолинизации наблюдалось при температуре около 500 °C для проб из выветренных пород и около 700 °C - для пирофиллитсодержащей пробы. Кроме того, при 1100 °C проявилась муллитизация, приводящая к образованию муллита. Полученные результаты позволяют сделать вывод о возможности применения этих проб каолина в традиционном производстве керамики.
Бесплатно
