title-icon
Яндекс.Метрика
» » Технологические последствия применения обогащения в стадиях рудоподготовки

Технологические последствия применения обогащения в стадиях рудоподготовки

Одним из кардинальных путей совершенствования технологий переработки минерального сырья является применение предварительного обогащения. Такой подход позволяет подойти к проблеме ресурсосбережения на самом высоком уровне - технологическом. Именно рациональные технологические решения по-настоящему предопределяют масштабы потенциального ресурсосбережения, из технологических преимуществ следуют экономические.
В технологическом смысле предварительная концентрация может дать следующие преимущества:
- происходит усреднение состава руд, что благоприятно сказывается на показателях глубокого обогащения;
- может быть увеличен выпуск готовой продукции при неизменной производительности передела глубокого обогащения и увеличении содержания компонентов в руде после предварительного обогащения;
- увеличивается извлечение в последующей технологии и улучшается качество концентратов глубокого обогащения;
- возрастает качество, сортность, потребительские свойства готовых, в том числе селективных, концентратов, получаемых в переделе рудоподготовки;
- появляется возможность рационального построения технологии глубокого обогащения при предварительном разделении руды на технологические типы;
- увеличивается комплексность использования сырья за счёт возрастания суммарного извлечения полезных компонентов.
Рассмотрим сказанное на примерах.
Стабилизация вещественного состава руды

Снижение колебаний содержаний компонентов в руде положительно сказывается на технологических показателях обогащения. Предварительное обогащение позволяет существенно стабилизировать качество минерального сырья, поступающего на дальнейшее обогащение. О стабилизирующем эффекте свидетельствует существенное уменьшение диапазона колебаний содержаний в концентрате предварительного обогащения по отношению к исходной руде.
Примером эффективности стабилизации могут служить данные, приведенные в табл. 9.1 для условий: при рентгенорадиометрической сепарации оловосодержащей руды выделено три продукта: хвосты, концентрат, промпродукт. Концентрат сепарации подвергается усреднению на складе и в определенной пропорции с промпродуктом подается на обогатительную фабрику. Такой подход позволяет в 7 раз уменьшить объем руды, которую необходимо усреднять, и снизить в 11,7 раза коэффициент вариации.
Известные методы такого эффективного усреднения не дают. В свою очередь, усреднение руды, стабилизация ее состава при дальнейшем глубоком обогащении позволяют повысить на 2-3 % извлечение в концентрат ценных компонентов, увеличить на 5-10 % производительность обогатительных фабрик и на 10-15 % снизить расход флотационных реагентов.

Увеличение выпуска готовой продукции

На примере использования информационных методов сепарации можно предположить, что выделение значительной части горной массы в виде крупнокусковых хвостов при предварительном обогащении (табл. 9.2) позволяет при необходимости существенно увеличить выпуск готовой продукции за счёт переработки прежнего объёма руды с большим содержанием полезных компонентов.
Это возможно в том случае, если горнодобывающее предприятие может увеличить поставки руды. Если же отсутствует возможность увеличения переработки по исходной руде, на фабрике будет перерабатываться меньшее количество более богатой руды. Это позволяет снизить эксплуатационные расходы (электроэнергия, реагенты, вода и т. п.), продлить срок службы оборудования, облегчить условия труда, расширить сырьевую базу месторождения.
Повышение извлечения и качества товарной продукции обогатительной технологии

Применение предварительного обогащения сказывается на результатах глубокого обогащения. Увеличение содержания компонентов ведет к увеличению флотационного извлечения (табл. 9.3, 9.4). Это объясняется тем, что при уменьшении породной части облегчаются условия подготовки руды к флотации, качество подготовки улучшается, имеет место лучшее раскрытие полезных компонентов.


Предварительная концентрация осуществляется без химических превращений минералов, следовательно, не изменяет их флотационные свойства. Поэтому следует ожидать, что в результате предварительного обогащения технологические показатели флотации возрастут за счет повышения содержаний ценных компонентов в питании флотации. Наглядной иллюстрацией зависимости технологических показателей обогащения от содержаний меди и цинка в руде могут служить распределения значений потерь в хвостах и извлечений в концентраты по разным диапазонам содержаний для обогатительной фабрики, перерабатывающей медно-цинково-пиритные руды (см. табл. 9.3, 9.4).
При оценке общего (сквозного) извлечения полезных компонентов по отношению к руде следует учитывать потери компонентов с хвостами предварительной концентрации.
Сопоставим сквозное извлечение в комбинированной рентгенорадиометрическо-флотационной схеме с чисто флотационным извлечением при обогащении одинаковой руды. Сравниваемые схемы приведены на рис. 9.1.

Так, сквозное извлечение в концентрат ?кф = ?зЕкф(?з), если известны частное извлечение в концентрат флотации Eкф и потери с хвостами предварительного обогащения ?пх = EпхEс или Eхп для рассматриваемой типичной схемы:

Тогда приращение извлечения за счет применения предварительной концентрации составит

В приведенных формулах

Если функция Екф(?) является возрастающей, то можно рассчитывать на положительные значения ??. Однако знак и величина приращения извлечения будут в сильной степени зависеть от потерь с хвостами предварительного обогащения и выхода хвостов предварительного обогащения, а также от соотношения значений ?н и ?с.
Наибольших приростов извлечений следует ожидать для бедных руд, поскольку будет возрастать величина выхода хвостов предварительного обогащения и будет использоваться наиболее крутая часть в общем случае в широком диапазоне а выпуклой функции Ехф(?), соответствующая малым значениям (рис. 9.2). Кривые Eхп (?ХПк) переместятся вверх, что следует из анализа формулы для вычисления ??. Уменьшаемое почти не изменится, так как при предварительной концентрации произойдет перевод руды, поступающей на флотацию, в зону рядовой руды, в то время как вычитаемое существенно снизится при малом значении ? у бедной руды. Рис. 9.2 иллюстрирует, что снижение содержания на величину ?? в разной степени меняет флотационное извлечение бедной и рядовой руды.

Данные теоретические рассуждения подтверждаются и результатами экспериментальных исследований.
Если прирост флотационного извлечения велик, то может расти и сквозное извлечение. Примером может служить оксидно-марганцевая руда. Сопоставление традиционной гравитационной магнитно-флотационной схемы с новой, включающей дополнительно фотометрическую сепарацию крупных классов (табл. 9.5), это подтверждает.
Для борат-магнетитовых руд использование в сочетании с существующей магнитно-флотационной схемой нейтронно-абсорбционного и радиорезонанс-ного методов сепарации позволяет повысить извлечение железа и бора в одноименные концентраты на 4,4 и 21,1 % соответственно.
Другим примером является использование крупнопорционной сортировки полиметаллических руд на Алмалыке ком комбинате (табл. 9.6).
Из отвальной некондиционной руды получено около 50 % товарной руды, переработанной фабрикой. Применение крупнопорционной сортировки позволило повысить содержание металлов в руде в 2-2,5 раза.

В процессе обогащения на фабрике повысилось извлечение свинца и цинка соответственно на 8,99 и 2,45 %.
В ряде случаев увеличение концентрации в руде сопровождается повышением качества концентратов. Это объясняется уменьшением вероятности флотации породных или бедных зерен из-за снижения их концентрации в питании. Таким образом, повышая содержание компонентов в питании глубокого обогащения за счет удаления хвостов в предварительном обогащении, можно ожидать общего роста технологических показателей.
Рост потребительских качеств концентратов при выделении готовых продуктов, пригодных для последующего технологического передела

Уже в стадиях рудоподготовки возможно получение богатых по содержанию ценных компонентов продуктов, более глубокое обогащение которых не требуется. Так, например, из сплошных медно-цинковых руд с высоким содержанием серы неэффективно выделение хвостов, но представляется возможным получение кондиционного по сере пиритного концентрата рентгенорадиометрическим методом.
Представляет интерес технологическое решение по переработке карбонатных марганцевых руд Северо-Уральского марганцево-рудного бассейна на примере Тыньинского месторождения (бедные руды с содержанием 19 % марганца и повышенным содержанием фосфора).
В предлагаемой технологической схеме после промывки выделяется два машинных класса -70+8 и -8+0 мм, отличающихся по металлургической ценности и качеству: в крупном классе 26 % Mn и 0,32 % Р, в мелком классе -соответственно 14 % Mn и 0,16 P %.
Мелкий материал после измельчения обогащается магнитной сепарацией с получением тонкозернистого карбонатного концентрата 1 сорта агломерационного класса с содержанием 31,3 % Mn; 0,15 % Р; 10 % SiO2.
Крупный класс подвергается предварительному обогащению последовательно в операциях рентгенорадиометрической и рентгенолюминесцентной сепараций с получением крупнокускового карбонатного концентрата с содержанием 31,8 % Mn; 0,15 % Р; 12 % SiO2. При рентгенорадиометрической сепарации второй продукт - кусковые хвосты, а при рентгенолюминесцентной сепарации - промпродукт, который в дальнейшем измельчается, подвергается магнитной сепарации и химическому обогащению.
Такой подход позволил выделить значительную часть полезного компонента в кусковом виде, что отвечает требованиям, предъявляемым к гранулометрическому составу шихты при выплавке марганцевых сплавов. Благодаря этому потребительская ценность такого концентрата значительно выше, чем у концентрата глубокого обогащения с тем же химическим составом.
Совершенствование технологии глубокого обогащения при разделении на технологические типы

Обогащение полиметаллических, многокомпонентных, труднообогатимых руд традиционно осуществляется по сложной многоцикловой и многостадиальной схеме, что обусловливает многократную обработку минералов различными реагентами, большой расход реагентов, потери компонентов из-за неполноты десорбции, активации и т. д.
Существенно упростить флотационные схемы можно, выполнив разделительные операции в стадии предварительного обогащения или применив предварительное обогащение в селективном варианте для выделения богатой голов-
Например, в результате разделения свинцово-цинковой руды на технологические типы по аналитическому параметру - спектральному отношению потоков характеристического излучения свинца и цинка, удалось получить богатый черновой свинцовый концентрат и свинцово-цинковый продукт (табл. 9.7).

Получаемый черновой свинцовый концентрат обогащают в дальнейшем по схеме свинцовой флотации, где извлечение свинца достигает 93 %. Свинцовоцинковый продукт обогащают по коллективно-селективной схеме с получением концентрата более низкого качества.
Повышение комплексности использования сырья

Предварительная концентрация позволяет не только снизить потери ценного компонента с хвостами, но и увеличить извлечение компонентов в одноименные концентраты комплексных руд. Использование крупнокусковой отсадки полиметаллических руд в качестве операции коллективного предварительного обогащения наряду с последующей флотацией вместо прямой флотации дает суммарный прирост извлечения в одноименные концентраты - 13,5 % (табл. 9.8).

В качестве товарного продукта могут быть использованы и хвосты предварительной концентрации, например, как заполнители бетона, железнодорожный балласт, закладочный материал, иногда удобрения. Эти продукты могут быть получены и при обогащении в тяжелых суспензиях, и отсадкой, и магнитной сепарацией, и специальными методами, и при обогащении информационными методами.

title-icon Подобные новости