Повышение комплексности переработки молибденсодержащих руд за счет получения сопутствующих концентратов алюмосиликатного состава тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.13, кандидат наук Бобракова, Антонина Александровна

• Бобракова, Антонина Александровна
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Бобракова, Антонина Александровна

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПЕРЕРАБОТКИ МОНОМЕТАЛЬНЫХ МОЛИБДЕНОВЫХ РУД

1.1 Комплексность использования минерального сырья

1.2 Существующие технологии переработки молибденсодержащих руд

1.2.1 Технология флотационного обогащения медно-молибденовых руд, действующая на КООП «Эрдэнэт»

1.2.2 Технология переработки медно-молибденовых руд, действующая на Каджаранской обогатительной фабрике Зангезурского медно-молибденового комбината

1.2.3 Флотационная технология, реализуемая на Агаракской обогатительной фабрике

1.2.4 Анализ технологических схем переработки молибденовых руд

1.3 Минерально-сырьевая база молибденсодержащего сырья России

1.4 Анализ ранее выполненных работ по обогатимости руд Южно-Шамейского

месторождения

ВЫВОДЫ ПО ПЕРВОЙ ГЛАВЕ

ГЛАВА 2 ИЗУЧЕНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ МЕСТОРОЖДЕНИЯ И ВЕЩЕСТВЕННОГО СОСТАВА РУД ЮЖНО-ШАМЕЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

2.1 Краткая геологическая характеристика Южно-Шамейского месторождения

2.2 Текстурные особенности гранитов и гранито-сланцев

2.3 Изучение вещественного состава руд Южно-Шамейского месторождения

2.3.1 Химический состав исследуемой руды

2.3.2 Изучение сульфидных минералов

2.3.3 Изучение породообразующих минералов

2.4 Предварительная оценка возможной комплексной переработки

ВЫВОДЫ ПО ВТОРОЙ ГЛАВЕ

ГЛАВА 3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СУЛЬФИДНОЙ ФЛОТАЦИИ С ОБОСНОВАНИЕМ РЕЖИМНЫХ ПАРАМЕТРОВ

3.1 Подготовительные операции к флотационным исследованиям

3.2 Технологические исследования сульфидного цикла

3.2.1 Определение необходимого содержания контрольного класса в питании флотации для руд гранитного и гранито-сланцевого состава

3.2.2 Варианты топологии технологической схемы

3.2.2.1 Результаты флотационных исследований по режиму селективной флотации

3.2.2.2 Пиритная флотация

3.2.2.3 Флотационные испытания по режиму коллективной флотации

3.3 Влияние рН среды на молибден-пиритную флотацию

3.4 Влияние депрессора на технологические показатели обогащения

3.5 Выбор пенообразователя для флотации в коллективном цикле

3.6 Изучение совместного действия аполярного и сульфгидрильного собирателей

3.7 Кинетика флотационного процесса в коллективном цикле

3.7.1 Методика кинетического исследования

3.7.2 Результаты проведенных опытов по кинетике флотации

3.7.3 Обработка экспериментальных данных интегральным методом

3.7.4 Система кинетических уравнений

3.8 Перечистной цикл коллективного молибден-пиритного концентрата

3.9 Оценка возможности разделения коллективного концентрата

3.10 Рекомендуемая технологическая схема и реагентный режим для переработки молибденсодержащих руд Южно-Шамейского месторождения

3.11 Адаптация реагентного режима на пробе гранитного состава и смеси гранитов и гранито-сланцев в коллективном цикле

3.12 Краткая характеристика вещественного состава продуктов обогащения

сульфидного цикла

ВЫВОДЫ ПО ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ

ГЛАВА 4 ИССЛЕДОВАНИЯ ФЛОТАЦИИ СЛОИСТЫХ И КАРКАСНЫХ АЛЮМОСИЛИКАТОВ В НЕСУЛЬФИДНОМ ЦИКЛЕ С ЦЕЛЬЮ ПОЛУЧЕНИЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ВИДОВ ТОВАРНОЙ ПРОДУКЦИИ

4.1 Изучение вещественного состава хвостов сульфидного цикла

4.2 Формирование технологической схемы флотации в несульфидном цикле

4.3 Зависимости влияния параметров флотации на технологические показатели обогащения с описанием флотируемости отдельных минералов

4.3.1 Влияние расхода собирателя на извлечение железа в темноцветный продукт

4.3.2 Тестирование зарубежных коллекторов фирмы С1апап1

4.3.3 Влияние значения рН на извлечение железа в темноцветный продукт

4.4 Условия слюдяной мусковитовой флотации

4.5 Адаптация реагентного режима на гранито-сланцевом типе пробы

4.6 Флотационное разделение кварц-полевошпатового концентрата

4.7 Изучение хемосорбции применяемых собирателей методом инфракрасной спектроскопии

4.8 Показатель комплексности переработки молибденсодержащих руд гранитного

состава Южно-Шамейского месторождения

ВЫВОДЫ ПО ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение комплексности переработки молибденсодержащих руд за счет получения сопутствующих концентратов алюмосиликатного состава»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Получение товарных молибденовых концентратов (до 80% мирового производства) в основном направлено для удовлетворения потребностей металлургической промышленности. Молибден, как легирующая добавка, повышает закаливаемость, прочность, вязкость, износостойкость, устойчивость к коррозии сталей и сплавов.

Основными источниками добычи молибдена являются комплексные, чаще медно-молибденовые (вольфрам-молибденовые), и собственно молибденовые месторождения. На долю первых приходится 60% мировых запасов и 65% производства молибденовых концентратов [1]. Собственно молибденовые месторождения заключают в себе треть запасов мира, но при этом обеспечивают менее 30% получения молибденового концентрата.

Ведущие страны-продуценты молибденовой продукции (Китай, США, Чили, Перу, Канада) опираются на обогащение медно-молибденовых руд, целенаправленная переработка которых обусловлена возможностью получения разноименных металлосодержащих концентратов - медного и молибденового. Как правило, молибден в данных рудах является попутно извлекаемым компонентом. Вследствие чего, собственно молибденовые месторождения разрабатываются редко.

Минерально-сырьевая база молибдена России занимает 6 место в мировом рейтинге, ресурсы по запасам металла оцениваются более 2,45 млн. т (6,4% мировых запасов) [1]. Однако, большинство запасов представлено собственно молибденовыми штокверковыми месторождениями, сосредоточенными преимущественно на территории Центрального Урала, Бурятии, Забайкалья, и характеризующимися невысоким качеством - в среднем содержание молибдена варьирует от 0,05% до 0,10%. Из-за отсутствия приемлемых содержаний сопутствующих цветных, драгоценных, редкоземельных металлов и металлов платиновой группы, собственно молибденовые месторождения признаны монометалльными. Переработка указанных руд позволяет получить один товарный концентрат - молибденовый, при этом затраты на его обогатительный передел практически сопоставимы с себестоимостью продукции, что и является главным сдерживающим фактором вовлечения в переработку руд российских месторождений. Эта проблема не затрагивает медно-молибденовые руды, так как, бесспорно, большую часть затрат «компенсирует» медный концентрат.

Производство отечественного молибденового концентрата обеспечивают два горно-перерабатывающих предприятия - ООО «Сорский ГОК» и ОАО «Жирекеский ГОК», перерабатывающие медно-молибденовые руды. Общий выпуск товарной продукции в 2011 году составил около 10,3 тыс. т молибденового концентрата. При этом по сравнению с 2006 г. объемы импортируемой продукции в 2011 году возросли более чем на 70%, а экспорт

ферромолибдена главным странам-покупателям (Нидерланды, Швейцария) практически не осуществляется [2].

На сегодняшний день в России около 35 молибденовых объектов на разных стадиях отработки, из которых наиболее значимые: Бугдаинское месторождение (ГМК «Норильский Никель»); Орекитканское месторождение (ООО «Орекитканская горнорудная компания»); Ак-Сугское месторождение (ООО «Голевская горнорудная комапания»); месторождение Лобаш (ООО «Карельская молибденовая компания») и Южно-Шамейское месторождение (горнорудная компания «Уральское золото») [1].

Развитие событий относительно Южно-Шамейского месторождения имеет следующую хронологию: в сентябре 2007 года компания «Уральское золото» выиграла аукцион на право разведки и разработки месторождения, по лицензионному соглашению в 2014 году должна была начаться эксплуатация. В октябре 2007 года корпорация «ВСМПО-Ависма» приобрела треть уставного капитала компании «Уральское золото» [3]. Однако в 2010 году корпорация «ВСМПО-Ависма» вышла из проекта. В настоящий момент ввод объекта в эксплуатацию приостановлен по экономическим причинам.

Первые работы по оценке обогатимости руд Южно-Шамейского молибденового месторождения относятся к 1993 году, затем в 1999 году коллективом ВНИИХТ (г. Москва) под руководством A.M. Егорова и В.А. Николаева разработана технология обогащения молибденовых руд с получением молибденового концентрата. В период с 2007 по 2010 гг. проводились подготовительные работы по разведке и разработке месторождения, руды которого планировалось перерабатывать на ближайшей к объекту обогатительной фабрике ОАО «Малышевского Рудоуправления», выпускающей в настоящее время мусковитовый и полевошпатовый концентраты.

Большой вклад в развитие теории и технологии руд цветных металлов, в том числе молибденовых руд, внесли известные отечественные ученые: Л.А. Барский, И.Н. Плаксин, В.А. Чантурия, A.A. Абрамов, В.А. Бочаров, В.Д. Самыгин, В.А. Игнаткина, A.M. Десятое, М.И. Херсонский, Ю.П. Назаров, С.Н. Карнаухов и многие другие. Среди зарубежных ученых следует отметить: J.S. Anderson, А.Е. Alexander, A.F. Taggart, S.M. Bulatovic и других. Однако направленность их работ основывалась в большей степени на флотацию меди и молибдена, и практически не затрагивает вопросы, связанные с обогащением неметаллического сырья.

Поэтому изыскание путей получения дополнительных видов продукции за счет технологических решений, позволяющих повысить комплексность переработки молибденсодержащих руд, является актуальной задачей.

Основная идея работы заключается в вовлечении в промышленный оборот молибденсодержащего сырья за счет комплексного подхода, основанного на создании селективного режима флотации, обеспечивающего получение нескольких видов товарной продукции с учетом особенностей вещественного состава.

Целью работы является обоснование технологических решений флотационного обогащения молибденсодержащих руд с попутным получением неметаллических концентратов для повышения комплексного использования минерального сырья.

Решаемые задачи для достижения поставленной цели:

1. Анализ современных способов обогащения молибденовых руд;

2. Изучение вещественного состава руды, представленной гранитами и гранито-сланцами, анализ продуктов обогащения;

3. Экспериментально-теоретические исследования влияния параметров флотации (рН, тонина помола, тип реагентов и их расходы) на технологические показатели в сульфидном цикле;

4. Разработка технологической схемы алюмосиликатного цикла для повышения комплексности переработки молибденсодержащих руд Южно-Шамейского месторождения.

Научная новизна работы:

установлено эффективное сочетание собирателей аполярного и анионного сульфгидрильного типов (3:2) для коллективной молибден-пиритной флотации, обеспечивающее максимальные технологические показатели обогащения;

- установлены регрессионные зависимости влияния технологических факторов на извлечение сульфидных минералов в пенный продукт, позволяющие прогнозировать качество и извлечение коллективного молибден-пиритного концентрата;

- определено влияние расхода оксигидрильного собирателя и рН среды на технологические показатели селективной флотации слюдистых минералов (мусковит, флогопит-биотит);

- методом ИК-спектроскопии установлено хемосорбционное взаимодействие катионного собирателя класса аминов в присутствии реагентов-модификаторов с поверхностью мусковита.

Основные положения, выносимые на защиту:

- использование установленного сочетания аполярного и сульфгидрильного собирателей при обоснованных режимных параметрах (рН, тонина помола, тип реагентов и их расходы, время флотации) в цикле коллективной молибден-пиритной флотации позволяет повысить извлечение сульфидных минералов.

- реализация алюмосиликатного цикла, включающего в себя обратную темноцветную флотацию и прямую мусковитовую флотацию, позволяет повысить комплексность переработки

молибденовых руд с получением дополнительных товарных концентратов: мусковитового и кварц-полевошпатового.

Методы исследований. В процессе работы выполнен анализ существующей теоретической базы, проведен экспериментальный цикл по рудной флотации; минералогический анализ осуществлялся с использованием оптической (Leica DM 4500 Р, видеокамера Leica DFC 490 и программное обеспечение для анализа изображения Минерал С7) и электронной микроскопией (микроскоп Tescan VEGA 3 LMU, оснащенный системой энергодисперсионного микроанализа и волнодисперсионного микроанализа); методом дифрактометрического анализа выполнялось изучение породообразующих минералов (дифрактометр Bruker D2 Phaser, программное обеспечение Diffrac.Topas и Diffrac.Eva); определение химического состава проб проводилось рентгено-флюоресцентным методом (спектрометры INNOV Х-5000 и Bruker S2 RANGER); исследования адсорбции реагентов на поверхности минералов осуществлялось методом ИК-спектроскопии (Bruker ALPHA с модулем НПВО, Bruker Vertex 70); обработка полученных результатов, установление зависимостей проводилась методами математической статистики.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций определяется и подтверждается использованием современного оборудования и стандартизированных отраслевых методик; достаточным объемом проведенных экспериментальных исследований, их представительностью и сходимостью, оценкой полученных данных методами математической статистики.

Практическая значимость:

- разработанные технологические решения по алюмосиликатной флотации рекомендованы для получения индивидуальных концентратов при переработке кварц-полевошпатового сырья;

- научно-технические результаты могут быть применены к переработке молибденовых руд, представленными гранитными и сланцевыми горными породами;

-научные результаты использованы в учебном процессе Факультета переработки минерального сырья «Национального минерально-сырьевого университета «Горный» для студентов специальности «Обогащения полезных ископаемых».

Апробация работы. Результаты поэтапных исследований, изложенных в диссертации, неоднократно докладывались на научно-практических конференциях, школах, как российского уровня, так и международного: IX Конгресс обогатителей стран СНГ (МИСиС, Москва, 2013), X международная научная школа «Проблемы освоения недр в 21 веке глазами молодых» (ИПКОН РАН, Москва, 2013); на международной научной конференции на базе Фрайбергской горной академии (г. Фрайберг, Германия, 2014), на IV международной конференции

«Горнодобывающая промышленность Баренцева Евро-Арктического региона: взгляд в будущее» (г. Кировск, 2014).

Публикации. Результаты диссертации в полной мере освещены в 6 работах, 3 из них опубликованы в журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки России:

Личный вклад автора. Автором изучен и проанализирован опубликованный материал по флотации молибденовых руд, а также по обогащению несульфидного неметаллического сырья. Непосредственное выполнение лабораторных исследований по флотации, определению минерального и химического состава проб, с последующей обработкой и статистической интерпретацией полученных результатов.

Благодарности. Автор глубоко признателен докт. техн. наук, доц. Т.Н. Александровой и коллективу кафедры за оказанную поддержку и научное консультирование на протяжении всей работы.

Автор выражает особую благодарность Директору Департамента технологических исследований НПО РИВС, канд. техн. наук Ю.П. Назарову и коллективу за содействие в выполнении диссертационной работы.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав и заключения, списка литературы, включающего 102 источника и 2 приложения. Работа изложена на 127 страниц машинописного текста и содержит 82 рисунка и 53 таблицы.

ГЛАВА 1 ПРОБЛЕМЫ II ПЕРСПЕКТИВЫ ПЕРЕРАБОТКИ МОНОМЕТАЛЬНЫХ

МОЛИБДЕНОВЫХ РУД

1.1 Комплексность использования минерального сырья

Для отечественной промышленности в целях самостоятельного обеспечения национальных потребностей немаловажную роль играет переход от импортируемых товаров из-за рубежа к производству собственных. Развитие промышленности в данном направлении позволят снизить экономическую зависимость от иностранных продуцентов, пойти в направлении развития техники и технологии, в частности научной составляющей этого вопроса.

В зарубежных странах за последние 15 лет введены в эксплуатацию несколько медно-молибденовых и молибденовых обогатительных фабрик [1]: в Чили с 2005 года началась отработка медно-молибденового месторождения Кольяуаси (Collahuasi), также начала работу обогатительная фабрика, перерабатывающая лежалые хвосты переработки руд месторождения Эль-Теньенте (El Teniente); в штате Невада (США) с 2006 года разрабатываются рудники Робинсон (Robinson) и Ашдаун (Ashdown), а в штате Аризона (США) с 2008 года эксплуатируются Пинто-Валли (Pinto Valley) и Минерал-Парк (Mineral Park); в Аргентине осуществлен запуск обогатительной фабрики, перерабатывающей медно-молибденовые руды месторождения Алумбрера (Alumbrera); в Перу - медно-молибденовое месторождение Серро-Верде (Cerro Verde). Также восстановлены предприятия на рудниках Бьют (Butte) в штате Монтана (США) и Гибралтар (Gibraltar) в Канаде.

Большинство действующих предприятий горнодобывающей и перерабатывающей промышленности России относятся к временам Советского Союза и научно-технической революции XX века. В настоящее время прогресс в области освоения и переработки новых объектов не стоит на месте. Осуществлен запуск и реконструкция многих обогатительных фабрик, перерабатывающих разнотипное сырье: Накынская обогатительная фабрика (Республика Якутия), Калтанская-Энергетическая обогатительная фабрика (Кемеровская область), Хайбуллинская обогатительная фабрика (Урал); на разных этапах реконструкции находятся Александринская, Рубцовская, Новоширокинская обогатительные фабрики и другие. Тем не менее, в нашей стране остаются действующими только два горно-обогатительных комбината, перерабатывающие медно-молибденовые руды: Сорский ГОК и Жирекенский ГОК. Замедляющими факторами развития многих молибденовых проектов является мировая экономическая обстановка, повлекшая за собой снижение спроса и цен на молибден.

При рассмотрении природных объектов, концентрирующих молибден, однозначным является то, что основным источником молибдена служат медно-молибденовые руды, второстепенной значимостью обладают вольфрам-молибденовые и собственно молибденовые.

Последнему типу минерального сырья для рентабельной переработки важным является наличие попутных ценных компонентов. Если исключить добываемую медь, то повысить экономический эффект переработки минерального сырья могут следующие элементы: рений, золото, серебро, вольфрам и другие.

Для неразрабатываемых молибденовых месторождений основным технологическим решением может быть повышение комплексности использования природного сырья за счет получения неметаллических концентратов: полевошпатового, баритового, слюдяного, кварцевого. Это особо актуально для месторождений «лишенных» ценных металлов, и состоящих в целом только из несульфидных минералов промышленной группы.

Комплексное извлечение ценных компонентов - основная цель рационального недропользования. Как утверждают авторы [4, 5], наибольшие потери металла в пути следования от рудника до готового продукта металлургического передела является непосредственно обогащение - около 60% потерь от суммарного количества. Острой является необходимость детального изучения обогатительных процессов с целью максимального и комплексного извлечения минералов промышленного значения в условиях постоянного ухудшения качества поступающего на обогатительную фабрику минерального сырья.

Принципы рационального использования природного сырья [6, 7] обусловлены следующими основополагающими факторами:

1. Геологическим строением и минеральным составом руд;

2. Технологической возможностью селективного выделения минеральных фракций;

3. Получение экономической прибыли от дополнительной товарной продукции;

4. Экологической оценкой влияния технологии, в особенности химических воздействий на окружающую среду, и снижения количества складируемых отвалов.

Совокупность всех влияющих факторов предопределяет обогатительную технологию получения товарных концентратов как рудных, так и нерудных.

1.2 Существующие технологии переработки молибденсодер-жащих руд

Среди существующих технологий переработки молибденсодержащего сырья основу представляет флотационное обогащение медно-молибденовых руд. Известны случаи и гравитационного обогащения, как цикла предконцентрации, для крупнозернистого молибденита с размерами 1-2 мм. Ввиду того, что минерал имеет пластинчатую форму, в процессе грохочения он остается в надрешетном продукте. Гравитационный процесс реализован на фабрике Кнабен (Норвегия). Проведены успешные работы по выделению

молибденита на концентрационном столе [8, 9]. Однако, широкого распространения данная технология не получила по причине того, что крупнозернистый молибденит встречается редко.

Итак, основным методом обогащения молибденовых руд является флотация, различия в технологии переработки зависят только от природы слагающих минералов. Молибден чаще всего представлен сульфидными (молибденит), реже окисленными (повеллит) минеральными формами [7].

Анализ литературных данных позволяет сделать вывод, что основным направлением исследований в области обогащения молибденсодержащих руд является совершенствование реагентного режима.

1.2.1 Технология флотационного обогащения медно-.молибденовых руд, действующая на

КООП «Эрдэнэт»

Технологические схемы большинства действующих фабрик основаны на коллективной медно-молибденовой флотации с последующим циклом селекции с получением разноименных концентратов. Иначе такую схему называют «cleaner-scavanger» [10].

Одним из примеров в области обогащения медно-молибденовых руд является обогатительная фабрика КООП «Эрдэнэт» (Монголия) [11]. Крупномасштабный объект перерабатывает руды месторождения Эрдэнэтийн-Овоо на шести флотационных секциях с годовой мощностью более 27 млн. тонн в год (предприятие нацелено на увеличение объемов переработки до 35 млн. тонн в год). Особенностью обогатительной фабрики отмечается в наличии нескольких секций, работающих параллельно по различным технологическим режимам. Несмотря на то, что концепция переработки минерального сырья одна: коллективная медно-молибденовая флотация, цикл доводки коллективного концентрата (иначе медно-молибденовый цикл) и его последующая селекция - воплощение ее различно.

Так, первая секция (рисунок 1.1) работает по схеме: основная и контрольная коллективная флотация с перечистной операцией основного концентрата, хвосты которой и контрольный коллективный концентрат после операций классификации и доизмельчения проходят промпродуктовый цикл также с одной перечисткой. Перечищенные концентраты основной коллективной и промпродуктовой флотации направляются на дальнейший передел.

Реагентный режим коллективного цикла включает в себя подачу: известкового молока до рН пульпы 10,3-10,5; в небольших количествах дозируется сернистый натрий (до 100 г/т) для сульфидизации поверхности окисленных минералов меди [12-14]. В качестве собирателей применяются AERO МХ 5140 (США) и ВК 901 (КНР) при суммарном расходе 30-40 г/т [15-17]. Их соотношение определяется наличием окисленных минералов меди; так при снижении

первичных и вторичных минералов меди снижается и расход AERO MX 5140, соответственно увеличивается дозирование ВК 901. Собиратели по своей природе нерастворимы и подаются в цикл измельчения, и попутно по операциям. В качестве пенообразователя применяется МИБК (10-20 г/т), подается по всему фронту флотации.

Питание

Основная коллективная флотация

Перечистка

Контрольная коллективная флотация

Классификация

Основная ггоомпродуктовая Флотация

Перечистка

Контрольная ггоомггоодуктовая Флотация

Коллективный Cu-Mo концентрат

Отвальные хвосты

Рисунок 1.1- Принципиальная схема переработки медно-молибденовой руды, реализованной на

первой секции ОФ «Эрдэнэт» Секции со второй по четвертую работают по схеме, представленной на рисунке 1.2.

Питание

~г

Основная коллективная флотация

Си-Мо хвосты

концентрат

Рисунок 1.2 - Принципиальная схема коллективного цикла, действующая на П-1У секциях ОФ

«Эрдэнэт»

Изменению в технологической схеме подверглось положение узла доизмельчения. Как утверждают авторы [10], причиной этому явились изменения количества и соотношения минеральных сростков в концентрате основной коллективной флотации.

Отличительной особенностью обладает шестая секция обогатительной фабрики, которая заключается в выделении коллективной медно-молибденовой «головки» (рисунок 1.3).

Питание

Флотация коллективной «головки»

Основная коллективная флотация

Перечистная флотация

Классификация

I перечистка

II перечистка

Контрольная коллективная флотация

Основная промпродуктовая флотация

Контрольная промпродуктовая флотация

Коллективный Си-Мо концентрат

Отвальные хвосты

Рисунок 1.3- Принципиальная схема коллективного цикла, действующая на VI секции ОФ

«Эрдэнэт»

Собственно, данная схема имеет вариативные функции, а именно возможность исключения перечистной операции коллективной «головки». Необходимо отметить, что современные технологии направлены на выделение готовых, или практически готовых, концентратов, с целью вывода основной части полезных компонентов из схемы.

Ключевую роль в реагентном режиме коллективного цикла играет минеральный состав исходной руды. Месторождение Эрдэнэтийн-Овоо относится к порфировому типу, минералы меди представлены первичными, вторичными и окисленными формами, молибден находится в виде молибденита.

На доводочный цикл поступают коллективные концентраты со всех секций, где продукт направляется на медно-молибденовую флотацию (рисунок 1.4). Специалистами НПО РИВС предложена технологическая схема, включающая предварительную операцию флотации медно-молибденовой «головки», способствующей снижению потерь молибдена с отвальными хвостами доводочного цикла.

Приведенный цикл протекает в следующем порядке: в операции сгущения происходит удаление избытка реагентов, повышение содержания твердого в пульпе и уменьшение объема

флотации (по оборудованию). В данном цикле подаются собиратели: дизельное топливо и коллекторы для минералов меди.

Коллективный концентрат

Сгущение

Слив

Классификация

Основная Си-Мо флотация

Перечистка

Контрольная Си-Мо флотация

Дофлотация

Си-Мо концентрат

Отвальные хвосты

Рисунок 1.4 - Технологическая схема доводочного цикла, действующая на обогатительной

фабрике Эрдэнэт

Черновой концентрат после доводочного цикла направляется на селекцию (рисунок 1.5). Си-Мо концентрат подвергается агитации с сернистым натрием и обработке паром в диапазоне температур 40-60 °С [18]. В целях снижения расхода сернистого натрия на операции подается газообразный азот. Авторы [19, 20] утверждают, что применение инертных газов в молибденовой флотации позволяет снизить расходы других реагентов до 75% за счет уменьшения скорости окисления поверхности сульфидных минералов кислородом. По всему фронту флотации осуществляется дозировка дизельного топлива (общий расход по циклу достигает до 500 г/т концентрата) и значительного количества сернистого натрия (от 8 до 12 кг/т концентрата).

Си-Мо концентрат

I

Отмывка -

у

Сгущение

,, ,, Слив

Пропарка, агитация

Г3"

Мо флотация_

▼

Си концентрат

II-VII перечистки

, ,В питание предыдущей операции т---►

у

Мо концентрат

Рисунок 1.5 - Технологическая схема селекции чернового концентрата.

Уникальным также для данной обогатительной фабрики является то, что в технологии отсутствует медный цикл и камерный продукт молибденовой флотации представляет собой готовый медный концентрат с содержанием меди 23-24%; реализация схемы позволяет получать концентрат с высоким содержанием меди - не менее 27%. В молибденовом концентрате содержится 49-50% металла.

1.2.2 Технология переработки медно-молибденовых руд, действующая на Каджаранской обогатительной фабрике Зангезурского медно-молибденового комбината

Еще одним представителем в области обогащения медно-молибденовых руд является Каджаранская обогатительная фабрика, входящая в состав ММК «Зангезурский ГОК». Фабрика перерабатывает медно-молибденовые руды Каджаранского месторождения, основные минералы которого представлены первичными и вторичными минералами меди, молибден преимущественно находится в форме молибденита, также присутствуют окисленные формы меди (азурит, малахит) и молибдена (повеллит).

Технология, описанная в литературе [21], в целом на данный момент не претерпела существенных изменений. За прошедшие годы фабрика не раз реконструировалась (в скором времени годовая мощность достигнет 22 млн. т в год), постоянно модернизируется техническое оснащение.

I перечистка

Принципиальным остается и здесь цикл коллективной флотации (рисунок 1.6), перечистные операции коллективного концентрата, после разделения которого, пенный и камерный продукты направляются по одноименным циклам — молибденовый и медный. В отличие от обогатительной фабрики Эрдэнэт, в технологической схеме присутствует медный цикл.

Питание

Основная коллективная флотация

.г \

Классификация

I перечистка

Контрольная коллективная флотация

II перечистка

I дофлотация

/V

II дофлотация

III перечистка

Коллективный Си-Мо концентрат

Отвальные хвосты

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Бобракова, Антонина Александровна, 2015 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Минеральное сырье: от недр до рынка: в 3-х т.- Т. ЗЧерные легирующие металлы и некоторые неметаллы. Железо, марганец, хром, вольфрам, молибден, титан, фосфаты, калийные соли, плавиковый шпат/ Коллектив авторов: отв. ред. А.П. Ставский. - М.: Научный мир, 2011.

- 624 с.

2. Государственный доклад «О состоянии и использовании минерально-сырьевых ресурсов Российской Федерации в 2012 году» [электронный ресурс]. - [Электронный ресурс] -Режим доступа: http:/www.mineral.ru/Facts/Russia/156/505/3_l 5_mo.pdf

3. Корпорация «ВСМПО-Ависма» примет участие в освоении Южно-Шамейского месторождения молибденовых руд / Уральский рынок металлов. 2007. №11. С. 8

4. Игнатьева М.Н., Фадеичсв А.Ф., Бачурин А.П., Паугин Д.В. Стоимостная оценка минерально-сырьевого потенциала региона / М.Н. Игнатьева, А.Ф. Фадеичев, А.П. Бачурин, Д.В. Паугин // Известия вузов. Горный журнал, 2002. №4. - С. 57-62

5. Тарасов A.B. Комбинированные технологии цветной металлургии / A.B. Тарасов, В.А. Бочаров-М.: Металлургия, 2001. -304 с.

6. Наркелюн Л.Ф. Геолого-технологическая оценка минерального сырья: Учебное пособие / Л.Ф. Наркелюн. - Чита: ЧитГУ, 2003. -366 с.

7. Абрамов A.A. Технология переработки и обогащения руд цветных металлов: учебное пособие для вузов. В 2 кн. Кн. 1. Рудоподготовка и Си, Cu-Py, Cu-Fe, Mo, Си-Mo, Си-Zn руды. - М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2005. — 575 с.

8. Барский Л.А. Комплексное обогащение молибденовых руд / Л.А. Барский, И.Н. Плаксин, В.И. Тюрникова. - М.: «Недра», 1965. - 199 с.

9. Славнин Г.П. Флотация и флотогравитация крупновкрапленных руд / Г.П. Славнин.

- М.: «Госгортехиздат», 1960. - С. 72-91

10. Ганбаатар 3. Развитие схемных решений при переработке медно-молибденовых руд на примере КОО «Предприятие «Эрдэнэт» / 3. Ганбаатар, Ю.П. Назаров, М.В. Полянский // Горный журнал. 2012. №11. С. 34-39

11. Бочаров В.А. Технология обогащения полезных ископаемых: В 2 т. Т. 1: Минерально-сырьевая база полезных ископаемых. Обогащение руд цветных металлов, руди россыпей редких металлов / В.А. Бочаров, В.А. Игнаткипа. - М.: Издательский дом «Руда и Металлы», 2007. - 472 с.

12. Шубов Л.Я. Флотационные реагенты в процессах обогащения минерального сырья / Л.Я. Шубов, С.И. Иванков, Н.К. Щеглова. Книга 1. -М.: «Недра», 1990. - 400 с.

13. Полькин С.И. Обогащение руд цветных и редких металлов / С.И. Полькин, Э.В. Адамов. - М.: «Недра», 1975. 461 с.

14. Шубов Л.Я. Флотационные реагенты в процессах обогащения минерального сырья / Л.Я. Шубов, С.И. Иванков, Н.К. Щеглова. Книга 2. -М.: «Недра», 1990. - 263 с.

15. Cytec. Mining Chemicals. Handbook. - Meriden, Horton Printing Company, 2002. - 295

P-

16. Хан Г.А. Флотационные реагенты и их применение / Г.А. Хан, Л.И. Габриелова, Н.С. Власова. - М.: «Недра», 1986. 184 с.

17. Глембоцкий В.А. Флотация / В.А. Глембоцкий, В.И. Классен, И.Н. Плаксин. - М.: «Госгортехиздат», 1961. 361 с.

18. Абрамов A.A. Технология обогащения руд цветных металлов / Абрамов A.A. - М.: «Недра», 1984.-383 с.

19. Тихонов О.Н. Теория и практика комплексной переработки полезных ископаемых в странах Азии, Африки и Латинской Америки / О.Н. Тихонов, Ю.П. Назаров. - М.: «Недра», 1989.-300 с.

20. Итоги науки и технологии. М.: Производственно-издательский комбинат ВИНИТИ, 1985. Т. 19. С. 9-12

21. Справочник по обогащению руд. В 3-х т. - М.: «Недра». Т.З. - 405 с.

22. Асончик K.M. Совершенствование схемы переработки медно-молибденовой руды на Агаракской фабрике / K.M. Асончик, В.П. Белова // Обогащение руд. 2010. №1, С. 20-21

23. Шубов Л.Я. Запатентованные флотационные реагенты / Л.Я. Шубов, С.И. Иванков. — М.: «Недра», 1992. 362 с.

24. Wills В.А. Mineral processing technology: An introduction to the practical aspects of ore treatment and mineral recovery / B.A. Wills, T. Napier-Munn. - Elsevier Science & Technology Books, 2006. - 444 p.

25. Митрофанов С.И. Селективная флотация / С.И. Митрофанов С.И. - М.: «Металлургиздат», 1958. - 726 с.

26. Ясюкевич С.М. Обогащение руд / С.М. Ясюкевич. - М.: «Металлургиздат», 1953. —

516 с.

27. Абрамов А. А. Собрание сочинений: Т. 8: Флотация. Сульфидные минералы: учебное пособие. Т.8. - М.: Издательство «Горная книга», 2013. 704 с.

28. Карнаухов С.Н. Технология переработки молибденсодержащих руд / С.Н. Карнаухов, С.С. Плясовица, Н.В. Вилкова // Цветные металлы. 2011. №8/9. С. 55-61.

29. Херсонский М.И. Разработка реагентного режима коллективной флотации медно-молибденовых руд месторождения / М.И. Херсонский, A.M. Десятов, Ш. Гэзэгт, Ж. Баатархуу,

Р. Дэлгэр, Ц. Туяа // Сборник тезисов «IX Конгресс обогатителей стран СНГ», 2013. Т. 1.С. 624630.

30. Banisi S. Effect of solid particle on gas holdup in flotation columns / S. Banisi, J.A. Finch, R. Laplante // Chemical Engineering Science, 1995. №14. P. 2329-2334

31. Chen F. Technical note bubble size measurement in flotation machines // F. Chen, C.O. Gomez, J.A. Finch // Minerals Engineering, 2001. №4. P. 427-432

32. Darcovich K. A hydrodynamic simulation of mineral flotation. Part I: the numerical model // Powder Tecnology, 1995. № 83. P.211-224

33. Nelson M.G. Hydrodynamic design of self-aeration flotation machines / M.G. Nelson, D. Lelinski // Minerals Engineering, 2000. №10-11. P. 991-998

34. Girgin E.H. Bubble size as a function of impeller speed in a self-aeration laboratory flotation cell / E.H. Girgin, S. Do, C.O. Gomez, J.A. Finch // Minerals Engineering, 2006. №19. P. 201-203

35. Gorain B.K. Studies on impeller type, impeller speed and air flow rate in an industrial scale flotation cell // B.K. Gorain, J.P. Franzidis, E.V. Manlapig // Minerals Engineering, 1995. №6. P. 615635

36. Franzidis J.P. Modelling and simulation of flotation circuits // Centenary of flotation symposium. Brisbane, 2005. P. 27

37. Вольфсон Ф.И. Главнейшие типы рудных месторождений / Ф.И. Вольфсон, А.В. Дружинин. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: «Недра», 1982. - 383 с.

38. Скоров В.А. Обогащение руд / В.А. Скоров. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: «Недра», 1969.-276 с.

39. Геология и полезные ископаемые России. Т.1 Запад России / Под ред. Б.В. Петрова, В.П. Кирикова. - СПб.: Издательство ВСЕГЕИ, 2006. - 528 с.

40. Рудные месторождения СССР В трех томах / Под. ред. В.И. Смирнов. Том 3. - М.: «Недра, 1974.-472 с.

41. Геология и полезные ископаемые России. Т.2 Западная Сибирь / Под ред. А.Э. Конторовича, B.C. Суркова. - СПб.: Издательство ВСЕГЕИ, 2000. - 477 с.

42. Птицын A.M. Оценка перспектив развития горно-металлургической базы ряда металлов в Российской Федерации (монография) / A.M. Птицын, Ю.К. Дюдин, А.Н. Синдаровский, Б.П. Руднев. - М.: Издательский дом «Руда и металлы», 2002. - 562 с.

43. Геология и полезные ископаемые России. Т.З Восточная Сибирь / Под ред. Н.С. Малича. - СПб.: Издательство ВСЕГЕИ, 2002. - 396 с.

44. Вольфсон Ф.И. Главнейшие типы рудных месторождений: 2-е изд. перераб. и доп. / Ф.И. Вольфсон, А.В. Дружинин. -М.: «Недра», 1982. - 383 с.

45. Технико-экономический доклад целесообразности детальной разведки Южно-Шамейского молибденового месторождения с разработкой временных кондиций: отчет о НИР / Пильников Е.П. - Екатеринбург: ТОО «ПильКо», 1993. - 126 с.

46. Технико-экономический расчет целесообразности разработки Южно-Шамейского месторождения молибденовых руд: отчет о НИР / Филюшкин Г.А. - Екатеринбург: ООО «Горнорудная компания «Уральское золото», 2008. - 73 с.

47. Тестовые исследования по изысканю возможности получения кварцевых концентратов из руд гранитного типа Южно-Шамейского месторождения: отчет о НИР / Кравец Б.Н., Ершов H.H. - Екатеринбург: «Институт минераллургии кварца», 2012.- 108 с.

48. Волынский И.С. Определение рудных минералов под микроскопом / И.С. Волынский. - М.: «Недра», 1966. - 349 с.

49. Изоитко В.М. Технологическая минералогия и оценка руд / В.М. Изоитко. - Спб.: «Наука», 1997. - 532 с.

50. Ли А.Ф. Минералогическое исследование руд цветных и редких металлов / А.Ф. Ли. -М.: «Недра», 1967. - 260 с.

51. Булах А.Г. Расчет формул минералов / А.Г. Булах. -М.: «Недра», 1964. - 132 с.

52. Справочник-определитель рудных минералов в отраженном свете / Т.Н. Чвилева, М С. Безсмертная, Э.М. Спиридонов и др. -М.: «Недра», 1988. 504 с.

53. Кужварт М. Неметаллические полезные ископаемые: перевод с английского / М. Кужварт; под общей ред. В.П. Петрова. - М.: «Мир», 1986. - 472 с.

54. Изоитко В.М. Рентгенометрический анализ / В.М. Изоитко. - Ленинград: «Механобр», 1990. - 102 с.

55. Остапенко П.Е. Технологическая оценка минерального сырья. - М.: «Недра», 1990. -272 с.

56. Лазаренко Е.К. Курс минералогии / Е.К. Лазаренко - М.: «Высшая школа», 1971. -

608 с.

57. Дорошенко М.В. Технологические свойства минералов. Справочник для технологов / М.В. Дорошенко, Т.В. Башлыкова - М.: Теплоэнергетик, 2007. - 296 с.

58. Прогрессивные технологии комплексной переработки минерального сырья / Под. Ред. В.А. Чантурия. -М.: Издательский дом «Руда и металлы», 2008. - 283 с.

59. Назаров Ю.П. Повышение комплексности переработки монометаллических молибденсодержащих руд / Ю.П. Назаров, В.П. Хамьянов, С.В. Казырин, A.A. Бобракова // Горный журнал, 2012. №11. С. 40-44.

60. Назаров Ю.П. Изыскание путей увеличения номенклатуры товарной продукции при переработке монометаллической молибденсодержащей руды / Ю.П. Назаров, А.А. Бобракова // Сборник тезисов научно-практической конференции «РИВС-2012», 2012. С. 16-17.

61. ГОСТ 10698-80 Слюда. Типы, марки и основные параметры. М.: Издательство стандартов, 1999. - 10 с.

62. ГОСТ 13451-77 Материалы полевошпатовые и кварц-полевошпатовые для стекольной промышленности, 1997. — 8 с.

63. Баатархуу Ж. Технология обогащения медно-порфировых руд на основе изучения их генетико-морфологических особенностей / Ж. Баатархуу — Эрдэнэт, 2006. - 182 с.

64. Патент 2375118 РФ. Реагент для флотации сульфидных медно-молибденовых руд / А.В. Радушев, Л.Г. Чеканова, Е.В. Байгачева, В.Ю. Гусев. Опубл. 10.12.2009

65. Сатаев И.Ш. О мировой практике обогащения медно-порфировых руд (обзор) / И.Ш. Сатаев, В.Ф. Баранов // Обогащение руд, 2011. №4. С. 45-49

66. Sutherland D.N. The importance of particle packing in minerai processing // XX International Minerai processing congress, Germany, 1997. Vol. 1. P. 245-256

67. Bulatovic S.M. Handbook of flotation reagent. - Elsevier Science & Technology Books, 2007.-446 p.

68. Патент 2340406 РФ. Способ флотации медно-молибденовых руд / А.В. Зимин, М.А. Арустамян, Л.М. Соловьева, Н.Б. Турсунова. Опубл. 10.12.2008

69. Патент 2333042 РФ. Способ флотации медно-молибденовых руд / А.В. Зимин, М.А. Арустамян, Е.Н. Шумская, А.М. Арустамян. Опубл. 10.09.2008

70. Андреев Е.Е. Дробление, измельчение и подготовка сырья к обогащению: учебник / Е.Е. Андреев, О.Н. Тихонов. Санкт-Петербургский государственный горный институт (технический университет). СПб.: 2007. - 439 с.

71. Ревнивцев В.И. Подготовка минерального сырья к обогащению и переработке / В.И. Ревнивцев, Е.И. Азбель, Е.Г. Баранов. -М.: «Недра», 1987. - 307 с.

72. Рубинштейн Ю.Б. Пенная сепарация и колонная флотация / Ю.Б. Рубинштейн, В.И. Мелик-Гайказян, Н.В. Матвеенко, С.Б. Леонов. -М.: «Недра», 1989. - 304 с.

73. Митрофанов С.И. Исследование полезных ископаемых на обогатимость: издание 3-, перераб. и доп. / С.И. Митрофанов. - М.: «Госгортехиздат», 1962. - 580 с.

74. Митрофанов С.И. Исследование полезных ископаемых на обогатимость / С.И. Митрофанов, Л.А. Барский, В.Д. Самыгин. - М.: «Недра», 1974. - 352 с.

75. Бобракова А.А. Обоснование реагентного режима сульфидной флотации молибденсодержащих руд алюмосиликатного состава // Горный информационно-аналитический бюллетень, 2013. №12. С. 298-301

76. Арсентьев В.А. Комплексное действие флотационных реагентов / В.А. Арсентьев, С.И. Горловский, И.Д. Устинов. -М.: «Недра», 1992. - 160 с.

77. Глембоцкий В.А. Ультразвук в обогащении полезных ископаемых / В.А. Глембоцкий, М.А. Соколов, И.А. Якубович И.А., A.A. Байшулаков. - Алма-Ата: «Наука», 1972. - 229 с.

78. Бочаров В.А. Новые научные подходы к ыбору композиций сульфгидрильных собирателей, механизму их действия и обоснованию условий селективной флотации сульфидных минералов / В.А. Бочаров, В.А. Игнаткина, Д.А. Алексейчук. // Горный информационно-аналитический бюллетень, 2013. №10. С. 59-66.

79. Дуденков C.B. Основы теории и практика применения флотационных реагентов /

C.B. Дуденков, Л.Я. Шубов, Л.А. Глазунов. - М.: «Недра», 1969. - 390 с.

80. Барский М.Д. Оптимизация процессов разделения. - М.: «Недра», 1978. - 167 с.

81. Бобракова A.A. Особенности флотации сульфидных минералов из молибденовых руд алюмосиликатного состава / A.A. Бобракова, Т.Н. Александрова // Сборник тезисов «IX Конгресс обогатителей стран СНГ», 2013. Т. 1.С. 115-117

82. Мелик-Гайказян В.И. Методы исследования флотационного процесса / В.И. Мелик-Гайказян, A.A. Абрамов, Ю.Б. Рубинштейн, В.М. Авдохин, П.М. Соложенкин. - М.: «Недра», 1990.-301 с.

83. Рубинштейн Ю.Б. Кинетика флотации / Ю.Б. Рубинштейн, Ю.А. Филиппов. - М.: «Недра», 1980. - 375 с.

84. Alexander D.J. Rapid estimation of flotability components in industrial flotation plants /

D.J. Alexander, R.D. Morrison // Minerals Engineering, 1998. №2. P. 133-143

85. Белоглазов К.Ф. Закономерности флотационного процесса,- M.: «Металлургиздат», 1947. - 144 с.

86. Абрамов A.A. Собрание сочинений: Т. 7: Флотация. Реагенты-собиратели: учебное пособие. Т.7. - М.: Издательство «Горная книга», 2012. 656 с.

87. Абрамов A.A. Флотационные методы обогащения. Том 4. - М.: «Горная книга», 2008.-710 с.

88. Бочаров В.А. Технология обогащения полезных ископаемых: В 2 т. Т. 2: Обогащение золотосодержащих руд и россыпей, обогащение руд черных металлов, обогащение горнохимического и неметаллического сырья / В.А. Бочаров, В.А. Игнаткина. — М.: Издательский дом «Руда и Металлы», 2007. - 408 с.

89. Байбородин Б.А. Обогащение слюдяных руд / Б.А. Байбородин, З.М. Борискин, Г.И. Малинович. - М.: 1982. - 245 с.

90. Шипцов В.В. Мусковитовые кварциты Карелии - новый промышленный тип слюдяного сырья / В.В. Шипцов, Л.С. Скамницкая, Т.П. Бубнова, Л.А. Данилевская, B.C. Родионов B.C. // Геология и полезные ископаемые Карелии. Петрозаводск, 2003. №6. С. 67-78

91. Эйгелес М.А. Основы флотации несульфидных минералов. - М.: «Недра», 1964. -

406 с.

92. ГОСТ 23034-78. Материалы полевошпатовые и кварц-полевошпатовые. Типы, марки и основные параметры. - М.: Государственный комитет стандартов советов министров ССР, 1978.- 11 с.

93. Наркелюн Л.Ф. Комплексное использование минерального сырья / Л.Ф. Наркелюн. -Чита: ЧитГУ, 2003. -183 с.

94. Бобракова А.А. Повышение комплексности использования молибденсодержащего сырья / А.А. Бобракова, А.В. Купцова, Т.Н. Александрова // Горный журнал, 2014. №11. С. 8387

95. Jung R.F. Solution and Precipitate equilibria in oleate-alkaline earth cation mineral system / R.F. Jung, R.O. James, T.W. Healy // Centenary of flotation symposium, Brisbane, 2005. P. 763-767

96. Shalyugina M. F. Concentration technology development of the highcarbonate fluorite ore of Urgen deposit (Mongolia) / M. F. Shalyugina, A. A. Bobrakova // Eurasian mining, 2013. №1. P. 911.

97. Трушин B.H. Рентгенофазовый анализ поликристаллических материалов / В.Н. Трушин, П.В. Андреев, М.А. Фадеев. - Новгород, 2012. - 89 с.

98. Пущаровский Д.Ю. Рентгенография минералов. - М.: ЗАО «Геоинформмак», 2000. -

292 с.

99. Бергер Г.С. Флотируемость минералов / Г.С. Бергер. - М.: «Госгортехиздат», 1962. -

265 с.

100. Wakamatsu Т. Selective flotation of quartz and feldspar using non-ionic surfactant / T. Wakamatsu, M.S.El. Salmawy// Centenary of flotation symposium, Brisbane, 2005. 803-805

101. Справочник по обогащению руд. В 3-х т. - М.: «Недра», 1974. - Т. 2, ч. 2. -451 с.

102. Гатов Т.А. Рациональное использование месторождений цветных металлов / Т.А. Гатов. - М.: «Недра», 1980. - 278 с.