Горный журнал УГГУ - Результаты поиска для: Мамонов С. В.

DOI: 10.21440/0536-1028-2018-2-83-90

В статье приводятся результаты исследований инновационных направлений повышения технологических показателей обогащения шлаков медеплавильных заводов, основанных на медленном их охлаждении и ультратонком измельчении в бисерных мельницах. Установлено, что в процессе медленного охлаждения отвального шлака особую роль играют температурный режим и скорость охлаждения. Отмечено, что наилучшие структурные превращения шлака происходят в температурном интервале от 1080 до 880 °С и при скорости охлаждения 5–10 °С/ч. Показано, что медленное охлаждение приводит к увеличению крупности сульфидных частиц, перераспределению меди по минеральным формам. Установлено оптимальное значение рН пульпы, равное 7–8, при котором содержание меди в медном концентрате возрастает до 27 % при одновременном повышении извлечения на 16 %. Показано, что технология медленного охлаждения шлака с последующей его переработкой на действующей обогатительной фабрике позволила повысить: извлечение меди в медный концентрат на 15–22 %; производительность измельчительного оборудования на 25 %; степень раскрытия минералов меди на 25–30 %. Показана возможность повышения технологических показателей обогащения отвальных шлаков печи Ванюкова и шахтных печей с применением ультратонкого измельчения. Установлено, что полное раскрытие сульфидов меди происходит только при ультратонком измельчении в бисерных мельницах до крупности 10–20 мкм. Установлено, что при флотации шлака, измельченного в шаровой мельнице до содержания 85 %, в медный концентрат можно извлечь 48,8 % меди. Увеличение содержания свободных зерен медных минералов до 100 % при бисерном измельчении позволяет увеличить извлечение меди в медный концентрат до 62,3 %.

Для эксплуатируемых и проектируемых фабрик малой и средней производительности эффективным решением для компенсации снижения содержания ценных компонентов является предварительная концентрация. Для полиметаллических руд целесообразно применение рентгенофлуоресцентной сепарации, позволяющей учитывать в сортируемых кусках содержание нескольких ценных компонентов. В работе исследована возможность применения рентгенофлуоресцентной сепарации для предварительного обогащения полиметаллической руды Корбалихинского месторождения. На первоначальном этапе исследований выбраны пороги сепарации, определена технологическая схема испытаний и изучены разные режимы обогащения. Выявлено, что при использовании рентгенорадиометрической сепарации можно выделить 20–25 % отвальных хвостов относительно исходной массы руды. При этом потери ценных компонентов меди, свинца и цинка колеблются в пределах 2,0–3,8 %; 0,3–0,9 %; 0,4–1,0 % соответственно. Совершенствование алгоритма разделения за счет введения в аналитический параметр весовых коэффициентов, учитывающих условную ценность компонентов, позволит улучшить технологические показатели рентгенорадиометрической сепарации.

Разработана флотационно-гидрометаллургическая технология переработки забалансовых руд техногенно-минеральных объектов Урала, содержащих 54 % кристаллических сульфатов меди (II). Установлено, что технология переработки таких руд должна предусматривать применение в голове процесса водного выщелачивания сульфатной меди в продуктивный раствор с ее последующим осаждением. Показано преимущество применения гидросульфида натрия в гидрометаллургической технологии осаждения сульфатной меди из продуктивного раствора операции выщелачивания по сравнению с железным порошком. Отмечено, что водное выщелачивание должно проводиться при расходе воды, обеспечивающем достижение концентрации железа в продуктивном растворе не более 5 г/л с целью предотвращения совместного осаждения основных сульфатов железа (II) с сульфидом меди (II). Показано, что применение комбинированной технологии позволяет снизить потери сульфатной меди с жидкой фазой пульпы и повысить качественно-количественные показатели обогащения. Установлена возможность получения по комбинированной технологии переработки забалансовой руды Блявинского месторождения, содержащей 0,8 % меди, с получением медного концентрата с массовой долей меди до 20,7 % при ее извлечении 73,1 %.

Рассматривается влияние основных параметров тонкого грохочения на эффективность процесса классификации материала на сите. Анализируется взаимосвязь эффективности грохочения и вещественного состава его продуктов на примере флотационного обогащения медно-цинковых руд.

Приведены результаты применения грохотов тонкого грохочения в технологиях дезинтеграции и обогащения руд цветных металлов. Рассмотрены различные конструкции и типы гидравлических грохотов тонкого грохочения отечественных и зарубежных машиностроительных корпораций. Показана возможность повышения эффективности процесса классификации, снижения ошламования ценных минералов и повышения выхода эффективно обогащаемого класса крупности, стабилизации вещественного состава продуктов последующих стадий переработки, повышения эффективности процессов «глубокого» обогащения, а также качественно-количественных характеристик товарной продукции при использовании грохотов тонкого грохочения в технологиях обогащения руд цветных металлов. Приведен сравнительный анализ работы гидравлических грохотов, имеющих разное ускорение просеивающей поверхности. Показано преимущество грохотов, позволяющих достичь высоких значений ускорения поверхности разделения, равного 500 g.

Установлены  причины возникновения потерь металлов на обогатительных фабриках и путь их сокращения.  Спланирован и реализован полный факторный эксперимент по тонкому вибрационному грохочению. Получены линейные уравнения процесса тонкого грохочения. Рассмотрены сепарационные характеристики грохота тонкого грохочения и гидроциклона. Выполнен анализ продуктов грохочения и гидроциклонирования с определением распределения металлов и минералов, степени раскрытия минералов по продуктам классификации. Определены основные показатели флотационного обогащения продуктов гидроциклонирования и тонкого вибрационного грохочения, показывающие преимущество последнего. Показана возможность повышения эффективности флотационного обогащения медных руд при использовании тонкого грохочения в стадии рудоподготовки.

Обогащение полиметаллических руд – одна из наиболее сложных проблем. Руды характеризуются сложным вещественным составом, многообразием минеральных форм, тесной вкрапленностью рудных минералов, некоторые из них легко окисляются. В настоящее время все чаще используют бесцианидные технологии, например цинковый купорос с сульфоксидными соединениями. Замена цианида в ряде случаев способствует улучшению селекции, снижению потерь благородных металлов в жидкой фазе пульпы и улучшению санитарного состояния стоков. Однако не всегда это дает положительные результаты, наблюдаются достаточно высокие потери как медного, так и свинцового концентрата. В институте «Уралмеханобр» проведены лабораторные исследования по изучению совместного действия химической добавки 1234 на технологические показатели обогащения полиметаллической руды месторождения Степное. Разработан реагентный режим по бесцианидной технологии, включающий сочетание реагентов: сульфита натрия, цинкового купороса и полимерного реагента 1234, обеспечивающий более глубокую депрессию цинковых минералов и пирита, что позволило повысить качество получаемых концентратов с повышением извлечения меди, свинца и цинка при сокращении расхода основных депрессоров.

Изучено условие самоочистки просеивающей поверхности грохота для тонкого гидравлического грохочения. Определены силы, оказывающие влияние на «затрудняющую» частицу кубической формы, находящуюся в ячейке квадратного сечения просеивающей поверхности грохота в различных фазах движения частицы совместно с просеивающей поверхностью. Показана схема действия этих сил на частицу. Посредством теории механики и гидродинамики выполнен теоретический анализ очистки просеивающей поверхности грохота от «затрудняющих» частиц. Приведены уравнения модели очистки просеивающей поверхности от частиц, размер которых больше размера отверстия просеивающей поверхности. Установлено, что требуемое для обеспечения самоочистки отверстий ячеек просеивающей поверхности от «затрудняющих» частиц ускорение в основном будет зависеть от физико-механических параметров просеивающей поверхности. Вероятность очистки просеивающей поверхности от «затрудняющих» частиц больше в случае, когда просеивающая поверхность меняет направление движения на противоположное в крайней нижней точке траектории (в нижней «мертвой» точке). Повышение ускорения просеивающей поверхности за счет увеличения частоты ее колебаний позволит: снизить эффект зарастания сит «затрудняющими» зернами, сцементированными с тонкими рудными частицами; поддерживать значения коэффициентов живого сечения сит на первоначальном уровне; удерживать технологические показатели грохочения на стабильно высоком уровне. Полученная модель может быть использована при выборе просеивающей поверхности и определении параметров работы грохота для тонкого гидравлического вибрационного грохочения.