Разработка технологии рентгенорадиометрической сепарации алмазосодержащих концентратов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.13, кандидат наук Рахмеев Ринат Наильевич

• Рахмеев Ринат Наильевич
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Рахмеев Ринат Наильевич

ВВЕДЕНИЕ

1 ТЕХНОЛОГИЯ ОБОГАЩЕНИЯ И ДОВОДКИ АЛМАЗОСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПРОБЛЕМЫ

1.1 Современная технология обогащения и доводки алмазосодержащего сырья11

1.2 Проблемы и пути их решения для повышения эффективности доводки алмазосодержащих концентратов

1.3 Опыт и перспективы применения рентгенорадиометрического метода для сепарации руд

1.4 Вещественный состав и основные свойства алмазосодержащего сырья, определяющие возможность применения рентгенорадиометрического метода

1.5 Выводы по главе и постановка задач

2 ИССЛЕДОВАНИЯ ФЛУОРЕСЦЕНТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ АЛМАЗОВ И СОПУТСТВУЮЩИХ МИНЕРАЛОВ И ПОРОДЫ

2.1 Описание конструкции рентгенофлуоресцентного сепаратора

2.2 Проведение исследований в статических условиях на сепараторах СРФ с полупроводниковым и газовым детектором

2.3 Выбор оптимальных режимов работы рентгеновской трубки, при которых измерительная система сепаратора определяет наличие кристалла алмаза

2.4 Выбор оптимального размера коллиматора, для обнаружения зерна в зоне измерения

2.5 Оценка влияния фильтров на общую интенсивность вторичного рентгеновского излучения

2.6 Сравнение сепараторов с различными типами детекторов при оптимальных режимах работы рентгеновской системы

3 ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ОЦЕНКЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБНАРУЖЕНИЯ И ИЗВЛЕЧЕНИЯ АЛМАЗОВ МЕТОДОМ РРС В ДИНАМИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ

3.1. Подготовка проб материала к испытаниям и их минералогическое описание

3.2 Изучение факторов, влияющих на эффективность процесса рентгенорадиометрической сепарации

3.2.1 Выбор порогов разделения

3.2.2 Содержание алмазов в питании сепаратора

3.2.3 Производительность сепаратора

3.3 Выводы по главе

4 СОЗДАНИЕ ОРИГИНАЛЬНОГО ЛАБОРАТОРНОГО ОБРАЗЦА РЕНТГЕНОРАДИОМЕТРИЧЕСКОГО СЕПАРАТОРА ДЛЯ МАТЕРИАЛА КРУПНОСТЬЮ -6+3 ММ

4.1 Технические решения по оптимизации подачи мелкого материала в зону измерения

4.2 Разработка конструкции рентгеновского блока сепаратора

4.3 Выводы по главе

5 ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ ЛАБОРАТОРНОГО ОБРАЗЦА РЕНТНГЕНОРАДИОМЕТРИЧЕСКОГО СЕПАРАТОРА НА ТЕКУЩИХ ПРОМПРОДУКТАХ ДОВОДКИ ГРАВИТАЦИОННОГО КОНЦЕНТРАТА ОБОГАТИТЕЛЬНОЙ ФАБРИКИ ЛОМОНОСОВСКОГО ГОКА

5.1 Схема доводки гравитационных концентратов тяжелосредной сепарации участка доводки ОФ ЛГОКа

5.2 Подготовка коллекции алмазов текущей добычи и материала «контрольной пробы » для уточнения режимов рентгенорадиометрической сепарации

5.3 Уточнение режимных параметров и проведение рентгенорадиометрической

сепарации алмазосодержащего материала

5.4. Расчет ожидаемого экономического эффекта

5.5 Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка технологии рентгенорадиометрической сепарации алмазосодержащих концентратов»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Отработка большей части крупных алмазных месторождений сравнительно дешевым открытым способом и переход на высоко затратный способ подземной добычи алмазов требует повышения эффективности производства, которое достигается путем совершенствования существующих процессов и методов, а также поиском и внедрением новых. Одним из таких перспективных методов повышения эффективности процесса доводки является рент-генорадиометрическая сепарация, позволяющая извлекать кристаллы алмазов независимо от их способности люминесцировать под действием рентгеновского излучения.

Кристаллы алмазов с ослабленной или нехарактерной рентгенолюминес-ценцией, так называемые «нелюминесцирующие», представляют собой потери основного процесса схем доводки алмазоизвлекательных фабрик - рентгенолю-минесцентной сепарации. Данные кристаллы, теряясь с хвостами рентгенолюми-несцентных сепараторов, многократно циркулируют по технологической схеме до тех пор, пока не перейдут в отвальный класс крупности или случайно не извлекутся в товарную продукцию.

Вопросами рентгенорадиометрической сепарации различных типов руд занимались многие отечественные и зарубежные исследователи М.Е. Богословский, В.А. Мокроусов, В.А. Лилеев, А.М. Годен, П.С. Ньюмэн, П.Ф. Уилан, Г.Р. Голь-бек, В.В. Финне, В.И. Ревнивцев, В.В. Новиков, Л.П. Старчик, П.М. Леман, А.П. Татарников, Е.Ф. Цыпин, Ю.О. Федоров, В.П. Мязин, Ю.И. Развозжаев, А.А. Кар-тунов и многие другие.

Однако во многом область применения рентгенорадиометрической сепарации, как правило, ограничивалась сферой предварительного обогащения и пред-концентрации крупнокускового материала руд цветных и благородных металлов крупностью от 350 до 20 мм. Поэтому использование данного метода для доводки алмазосодержащих концентратов крупностью -6+3 мм требует проведения дополнительных исследований.

Работа выполнена в рамках НИР АО «Иргиредмет» по теме «Изучение возможности и эффективности доводки алмазосодержащих концентратов крупностью -6+3 мм с использованием рентгенофлуоресцентного метода с целью повышения уровня извлечения алмазов», приказ № 86 от 23.07.12.

Идея работы - применение рентгенорадиометрической сепарации для извлечения кристаллов алмазов из гравитационных концентратов крупностью -6+3 мм, вне зависимости от их способности к люминесценции по воздействием рентгеновского или ультрафиолетового излучения.

Цель работы - научное обоснование и разработка технологии доводки гравитационных алмазосодержащих концентратов крупностью -6+3 мм за счет применения нового процесса рентгенорадиометрической сепарации.

Для успешной реализации поставленной цели решались следующие основные задачи:

1. Исследовать рентгенофлуоресцентные свойства алмазов и основных сопутствующих минералов и пород.

2. Выявить различия во вторичном рентгеновском излучении алмазов и основных сопутствующих минералов и пород с использованием методов статистической обработки данных.

3. Выработать научно обоснованный подход к критериям оптимальных режимов и параметров работы РРС.

4. Определить основные технические и конструктивные пути возможности снижения нижней границы обогащения методом РРС до класса крупности 3 (2) мм.

5. Изготовить лабораторный образец сепаратора для обогащения класса крупности минус 6 мм.

6. Провести испытания лабораторного образца сепаратора на действующем алмазодобывающем предприятии и выработать рекомендации для усовершенствования существующих технологических схем доводки алмазосодержащих концентратов.

Объект исследований - алмазы и основные сопутствующие минералы и породы месторождений Якутии, гравитационный концентрат месторождения им. М.В. Ломоносова.

Предмет исследований - процесс рентгенорадиометрической сепарации алмазосодержащих концентратов.

Методология и методы исследований. Методология исследований опирается на выявление и использование различий в уровнях характеристического и рассеянного излучений алмазов и сопутствующих минералов и пород, с целью их разделения рентгенорадиометрическим методом. В работе использован минералогический анализ, рентгенофлуоресцентный метод, а также лабораторные и промышленные исследования с последующей математической обработкой полученных данных.

Достоверность и обоснованность результатов исследований подтверждается использованием аттестованных методов анализа, применением современных апробированных компьютерных программ и средств измерений, методов статистической обработки данных, сходимостью результатов полученных в лабораторных и промышленных условиях.

Научная новизна работы:

1. Установлено, что отсутствие характеристического и двукратное превышение рассеянного рентгеновского излучений у кристаллов алмазов по отношению к сопутствующим минералам и породам позволяют применить рентгенорадиомет-рический метод для эффективной сепарации алмазосодержащих продуктов

2. Предложен признак разделения (защищенный патентом РФ) для выделения кристаллов алмазов способом рентгенорадиометрической сепарации. Признак (Нд) основан на различии в интенсивности характеристических излучений кальция, железа, циркония и рассеянного излучения сопутствующих минералов и пород и кристаллов алмаза по следующим спектральным отношениям:

Н1 = КСа/№, Н2 = №е/№, Н3 = №г/№,

где: №а, №е, №г, N8 - число импульсов характеристического излучения кальция, железа, циркония и рассеянного излучения.

Разработан новый способ рентгенорадиометрической сепарации алмазосодержащих материалов.

Практическая значимость работы.

Расширена область применения РРС, разработан новый способ сепарации алмазосодержащего сырья. На продуктах доводочных рентгенолюминесцентных сепараторов обогатительной фабрики Ломоносовского ГОКа ПАО «Севералмаз» были проведены испытания рентгенорадиометрического сепаратора в промышленных условиях. На примере проведенных лабораторных и промышленных исследований на продуктах участка доводки обогатительной фабрики показана высокая эффективность рентгенорадиометрического метода для извлечения алмазов из хвостов рентгенолюминесцентных сепараторов. Разработанный метод позволяет извлекать алмазы в независимости от их способности к рентгенолюминесцен-ции.

Предложены рекомендации с целью усовершенствования существующих технологических схем доводки алмазоизвлекательных фабрик. Технологическую схему доводки гравитационных алмазосодержащих концентратов рекомендовано дополнить процессом РРС на хвостах перечистных РЛС. Использование рентге-норадиометрических сепараторов на хвостах перечистных РЛС позволит дополнительно извлечь слабо- и не-люминесцирующие кристаллы алмазов, что позволит повысить извлечение алмазов по технологической схеме.

Основные защищаемые положения, выносимые на защиту:

1. Рентгенорадиометрическая сепарация кристаллов алмазов и сопутствующих минералов и пород основывается на полном отсутствии характеристического излучения элементов кальция, железа и циркония и превышении в два раза интенсивности рассеянного излучения у кристаллов алмазов.

2. Детекция кристаллов алмазов в рентгенорадиометрическом сепараторе основана на превышении количества импульсов вторичного рентгеновского излучения от кристаллов алмазов в сравнении с фоновым излучением воздуха.

3. Признак разделения и условия обнаружения кристаллов алмазов и сопутствующих минералов и пород позволили теоретически обосновать конструкцию рентгенорадиометрического сепаратора для материала класса крупности -6+3 мм и оптимизировать режимы его работы.

4. Усовершенствованная технологическая схема доводки гравитационных концентратов крупностью -6+3 мм на основе применения рентгенорадиометриче-ской сепарации.

Личный вклад автора состоял в постановке цели и задач исследований, обзоре и анализе патентных и научно-технических литературных источников, составлении методик, непосредственном участии, организации и выполнении лабораторных исследований, разработке и изготовлении лабораторного образца рент-генорадиометрического сепаратора и его испытаний на действующей фабрике в промышленных условиях, анализе и обобщении полученных результатов и подготовке их к публикации, разработке рекомендаций.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Всероссийских и Международных научно-технических конференциях: Международное совещание «Прогрессивные методы обогащения и комплексной переработки природного и техногенного минерального сырья» (г. Алматы, Плаксинские чтения-2014 г.); Международная научно-техническая конференция «Комбинированные процессы переработки минерального сырья: теория и практика» (г. Санкт-Петербург, 2015 г.); Международное совещание «Современные процессы комплексной и глубокой переработки трудно-обогатимого минерального сырья» (г. Иркутск, Плаксинские чтения 2015 г.); Международное совещание «Ресурсосбережение и охрана окружающей среды при обогащении и переработке минерального сырья» (г. Санкт-Петербург, Плаксин-ские чтения 2016 г.); на заседаниях обогатительно-металлургической секции Научно-технического совета АО «Иргиредмет». Получен патент РФ на способ рентгенорадиометрической сепарации алмазосодержащих материалов.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 7 работах, в том числе две статьи - в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК. Получен патент РФ на способ сепарации.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка сокращений и условных обозначений, списка литературы из 127 наименований. Работа изложена на 113 страницах машинописного текста, содержит 40 рисунков и 13 таблиц.

Автор выражает глубокую признательность к.т.н. Ю.О. Федорову, одному из авторов технологии РРС, за постановку настоящих исследований, консультативную и методическую помощь в проведении экспериментальных работ; сотрудникам лаборатории обогащения алмазосодержащего сырья и Технологического центра РРС АО «Иргиредмет» за большую методическую помощь в организации проведения исследований, а также персоналу обогатительной фабрики Ломоносовского ГОКа за оказанную помощь в проведении промышленных испытаний.

1 ТЕХНОЛОГИЯ ОБОГАЩЕНИЯ И ДОВОДКИ АЛМАЗОСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПРОБЛЕМЫ

1.1 Современная технология обогащения и доводки алмазосодержащего сырья

Алмаз - уникальный природный минерал. Сфера применения его обширна, практически нет областей науки и техники, где он не применяется или не может применяться. Столь широкое применение объясняется его уникальными характеристиками - высокая твердость и температура плавления, стойкость к агрессивным средам, высокая теплопроводность, уникальные оптические и электрические свойства.

На основе этих уникальных свойств и строится технология для извлечения алмазов из руд и песков россыпных месторождений. Современная технология обогащения алмазосодержащего сырья представляет собой довольно сложную и разветвленную технологическую схему, которую можно разделить на следующие основные переделы: рудоподготовку, первичное обогащение, доводку и окончательную доводку. Сложность и разветвленность технологических схем обусловлена необходимостью максимальной сохранности кристаллов алмазов.

Передел рудоподготовки россыпных месторождений включает в себя дезинтеграцию в скруббер-бутарах с выводом в отвал галечного продукта крупнее 50 мм, гидравлическую классификацию в спиральных классификаторах или корыт-ных мойках по зерну 1 (0,5) мм с последующим грохочением песков в несколько стадий. Рудный материал проходит стадиальное дробление в конусных или щеко-вых дробилках и измельчение дробленой руды в мельницах мокрого самоизмельчения (ММС), гидравлическую классификацию в спиральных классификаторах или обесшламливающих воронках с выводом в отвал значительной части материала отвальной крупности с последующим грохочением полученных песков в несколько стадий. Хвосты обогащения и доводки крупнее 1,2 (3) мм направляются на доизмельчение в мельницы ММС или на додрабливание в валковые прессы высокого давления. Использование мельниц мокрого самоизмельчения взамен

стадиального дробления и традиционных шаровых мельниц позволяет за одну операцию вывести в отвал до 50 % материала отвальной крупности менее 0,5 мм.

Передел первичного обогащения россыпных и коренных месторождений представлен процессами рентгенолюминесцентной сепарации и (или) тяжело-средной сепарации материала крупнее 5 (8) мм. Гравитационное обогащение на отсадочных машинах или в тяжелосредных гидроциклонах материала крупностью -5(8) + 1(1,4) мм. Гравитационное обогащение на винтовых сепараторах большого диаметра (3 м) классов -3(2)+1 (0,5) мм.

Доводка концентратов первичного обогащения осуществляется по комбинированной схеме с использованием сухих и мокрых рентгенолюминесцентных сепараторов (РЛС), липкостной сепарации хвостов РЛС крупностью -5(8)+1 мм, магнитных и электростатических сепараторов, а также с использованием пневмо-флотационных машин и пленочной сепарации.

На окончательную доводку поступает концентрат, представляющий собой высококондиционный алмазосодержащий материал, который направляется на химическую обработку, магнитную сепарацию и ручную разборку.

Несмотря на достигнутые высокие показатели извлечения алмазов по технологическим схемам фабрик, проблемы остаются. Общемировая тенденция отработки богатых месторождений и вовлечение в переработку руд с более низким содержанием не являются исключением и для компании «АЛРОСА». В связи с переходом на подземный способ отработки основных месторождений, что влечет за собой снижение объемов добычи и переработки, ухудшение основных показателей, требуются модернизация действующих способов и процессов, а также изыскание новых эффективных технологий [1-8].

1.2 Проблемы и пути их решения для повышения эффективности доводки алмазосодержащих концентратов

В алмазодобывающей промышленности технология радиометрического обогащения - рентгенолюминесцентная сепарация - является одной из основных для обогащения крупных классов и доводки гравитационных концентратов круп-

ностью -5 (8)+1 мм. В основе сепарации лежит различие люминесценции алмазов и сопутствующих минералов, как по интенсивности, так и по времени (доли секунды). Сам метод рентгенолюминесцентной сепарации был предложен М. Е. Богословским, им же была сконструирована необходимая для его осуществления аппаратура [6-13]. Люминесценция (свечение) алмаза под воздействием рентгеновского излучения, как разделительный признак, впервые была реализована в аппаратах типа «Труд» или ЛШ с визуальным обнаружением этого характерного свойства алмаза при доводке концентратов отсадочных машин [10, 14, 15]. Первый автоматизированный рентгенолюминесцентный сепаратор АРЛ-1 был создан под руководством В.В. Финне в 1955 году, патент на изобретение №110341 [16]. Уже в 1967 г. НПО «Буревестник» выпустил сепаратор ЛС-20 [15, 17], разработанный в институте «Якутнипроалмаз» под руководством В.В. Новикова. Приблизительно в это же время на предприятиях «De Beers» началось внедрение сепараторов XR-21 и его модификаций производства фирмы «Gunson Sortex Ltd», заменивших оптические сепараторы этой же фирмы - Gunson Sortex 621 [18]. В первых рентгенолюминесцентных сепараторах в качестве разделительного признака использовалось различие в интенсивности люминесценции, так называемый амплитудный способ разделения. Данный метод позволяет выделять минералы с интенсивностью люминесценции выше заданного порога. Недостатком способа является попутное извлечение в люминесцирующую фракцию помимо алмазов, сопутствующих минералов и пород, таких как галит, циркон, известняки, полевые шпаты и др. [19]. Селективность процессов сепарации, настроенных по амплитуде люминесценции, недостаточно высока, так как она тесно связана с минеральным составом обогащаемого материала. С увеличением количества люминесцирую-щих минералов в питании сепаратора, возрастает число отсечек, выход концентрата и его засоренность значительно увеличиваются. Для снижения числа отсечек, а следовательно выхода концентрата необходимо понижать чувствительность рентгенооптической системы, что приводит к потерям алмазов [20, 21]. Так, согласно данным [22, 23], в алмазосодержащих кимберлитах трубки «Интернациональная», поступающих в технологический процесс фабрики №3 Мирнинского

ГОКа, содержится от 14 до 22 % галита, обладающего способностью к люминесценции при рентгеновском облучении аналогично кристаллам алмаза, что существенно нарушает селективность процесса РЛС.

Следующим этапом развития рентгенолюминесцентной сепарации алмазов стало внедрение амплитудно-кинетического метода, после открытия Е.Ф. Мартыновичем длительного компонента в затухании послесвечения, при исследованиях кинетики рентгенолюминесценции (РЛ). Исследования, проведенные НИИПФ, показали, что длительный компонент РЛ непосредственно связан с А-полосой рентгенолюминесценции, наблюдаемой в 96-98 % природных алмазов. Селективность данного метода выше по сравнению с амплитудным, он позволяет снизить извлечение минералов, таких как циркон, у которого в РЛ преобладает короткий компонент, и кальцит, у которого длительный компонент РЛ намного длиннее, чем у алмаза [19, 24]. Среди кристаллов, извлеченных из хвостов РЛС, встречаются алмазы с низкими содержаниями примеси азота или высокоазотистые, среди которых доминируют индивиды в «оболочке» - IV разновидность по Ю.Л. Орлову, осколки и кубы. Безазотные и малоазотные алмазы обычно не люминесциру-ют, что объясняет их плохое извлечение рентгеновскими сепараторами [25]. Таких алмазов немногим более 30 %. Алмазы с высоким содержанием азота - более многочисленная группа около 65 %. В кристаллах I разновидности имеются высокие концентрации А-центров, а в оболочке камней IV разновидности - С-центров. Центры А- и С- сами не люминесцируют, а с ростом их концентраций процессы рентгенолюминесценции с временем жизни т<0,01 мкс и т около 3 мс тушатся, поэтому алмазы с высокими содержаниями азота также плохо извлекаются рентгеновскими сепараторами [4, 19, 26, 27]. Как показала практика, при обогащении кимберлитов с высоким содержанием циркона, до 60-90 % цирконов извлекаются в концентрат при использовании сепараторов с амплитудно-кинетическим методом регистрации [28]. Значительно уменьшить извлечение цирконов в концентрат удалось только на сепараторах нового поколения НПП «Буревестник» с аналого-цифровым блоком регистрации (АЦБР) [29-33]. Применение АЦБР позволяет эксплуатировать сепараторы в селективном режиме, то есть помимо амплитудно-

кинетического признака, применяются дополнительные признаки разделения: нормированная автокорреляционная функция сигнала рентгенолюминесценции (свертка), постоянная времени затухания и отношение быстрой и медленной компонент люминесценции.

На показатели эффективности рентгенолюминесцентной сепарации влияет временной промежуток следования ярко люминесцирующих зерен в питании сепаратора, и при значении указанного временного интервала менее 1,6 секунды вероятность извлечения люминесцирующего зерна снижается [34].

Значительное влияние на извлечение алмазов в концентрат рентгенолюми-несцентных сепараторов оказывает минеральный состав и характеристики алмазов конкретного месторождения. Так, на основании минералого-петрографического анализа продуктов РЛС и измерений на исследовательском комплексе ООО «Алмазинтех» выявлены следующие люминесцирующие минералы, характерные для трубки «Архангельская»: кальцит трех типов, апатит и ди-стен двух типов, кварц, полевой шпат, барит, целестин. Различие в количестве слаболюминесцирующих алмазов, извлеченных в разные периоды опробований, свидетельствует о значительных колебаниях их содержания в руде. При этом подтверждена зависимость количества слаболюминесцирующих алмазов от крупности кристаллов: с уменьшением крупности возрастает количество слаболюминес-цирующих алмазов [13]. Анализ характера распределения кристаллов алмазов, выделенных из проб месторождения им. М.В. Ломоносова, показал, что около 50 % исследованных алмазов имеют интенсивность люминесценции, выраженную в единицах тока либо менее 0,1 мкА (кристаллы крупностью -8+4 мм), либо менее 0,05 мкА (кристаллы крупностью -4+2 мм). Это свидетельствует о достаточно высоком содержании в исследуемых пробах кристаллов алмазов с малой интенсивностью люминесценции [35]. Большинство алмазов трубки Архангельской относится к I разновидности по классификации Ю.Л. Орлова, алмазы 11+111, IV и V разновидности встречаются гораздо реже, поликристаллические сростки VIII+X разновидности развиты крайне редко [36].

Согласно данным источника [26], потери алмазов с хвостами РЛС, так называемые методические потери, разделяются на три группы:

1. Механические потери из-за неточной настройки и несовершенства конструкции (15 % от всех потерь).

2. 70 % потерь - методические потери низкосортных разновидностей II-VI по Орлову.

3. 15 % потерь - безазотные алмазы типа 11а ювелирного качества из-за отсутствия длительного компонента свечения.

Дополнительное извлечение 1 % слаболюминесцирующих алмазов сопровождается увеличением выхода люминесцирующей фракции примерно в три раза. С целью повышения селективности РЛС используют дополнительные различия в физических характеристиках алмазов и разделяемых минералов (амплитудно-кинетический метод или метод рентгенолюминесцентной абсорбции). Повышение селективности выделения алмазов из совокупности других минералов остается актуальной задачей [37-41]. Российские обогатительные фабрики оснащены рент-генолюминесцентными сепараторами производства НПП «Буревестник», одним из известных зарубежных производителей РЛ- сепараторов является фирма «Flow Sort» [42].

Современная технология обогащения алмазосодержащего сырья, используемая на предприятиях «АЛРОСА», предусматривает липкостную сепарацию хвостов РЛС для доизвлечения алмазов. Процесс липкостной сепарации обеспечивает высокое сокращение материала и извлечение алмазов в концентрат. Однако, несмотря на довольно высокие показатели работы, на эффективность процесса лип-костной сепарации влияет достаточно большое количество факторов, таких как: состав мази, температура мази, окружающей среды и смывной воды, а также ее минерализация, наличие природных и техногенных примесных пленок на поверхности кристаллов и др. [43-45]. Также значительным фактором, снижающим показатели эффективности липкостной сепарации, является доводка полученного концентрата методом рентгенолюминесцентной сепарации. В работах по исследованию состояния поверхности кристаллов алмазов, попавших в концентрат лип-

костной сепарации, установлено, что применяемый в настоящее время способ отмывки концентрата липкостной сепарации с использованием горячей воды и содового раствора от остатков мази малоэффективен. Остатки мази оседают на поверхности алмазов в виде пленок, твердеющих при высокотемпературной сушке, снижая интенсивность естественной рентгенолюминесценции кристаллов [46-50]. В работе [15] приведены данные по потерям алмазов крупностью менее 5 мм на доводочных операциях, достигающих 17 %. Потери алмазов на РЛС в комбинированной схеме превышают 20 %.

Недостатки рентгенолюминесцентного метода и существующей комбинированной схемы доводки в целом побуждают добывающие предприятия и производителей РЛ-сепараторов проводить работы по созданию и испытанию аппаратов, принцип действия которых отличен от РЛС. Ведь существующие потери алмазов при рентгенолюминесцентной сепарации это так называемые не люминес-цирующие алмазы, составляющие методические потери РЛС.

Возможными перспективными способами являются:

• Ультрафиолетовая сепарация - фотолюминесцентный метод, который основан на люминесценции веществ под воздействием УФ-лучей. Применимость метода ограничена, так как помимо алмаза люминесцируют и сопутствующие минералы, такие как кальцит, доломит, галит, микроклин и т.д. [51, 52]. Испытания экспериментального образца сепаратора показали низкие показатели извлечения и селективности [53, 54].

• Трибоэлектрическая сепарация. Метод основан на использовании трибоэлек-трического эффекта (контактной электризации) и применяется в основном для разделения минералов и веществ, отличающихся электрическими свойствами (способностью приобретения заряда при контактной электризации). В 2010 году на фабрике №16 Нюрбинского ГОКа были проведены технологические испытания трибоэлектрического сепаратора. Результаты испытаний подтвердили достаточно высокую эффективность метода. При этом показатели извлечения сильно зависят от чистоты поверхности кристаллов алмазов, рудного материала, состояния поверхности лотка и влажности обрабатываемого мате-

риала. Извлечение алмазов в концентрат при обогащении тщательно отмытого и высушенного материала крупностью -6+3 мм за две стадии колеблется от 89,4 до 99,7 % при его выходе 1,20-2,62 % [55-56]. • Рентгеноабсорбционная сепарация. Метод основан на различии способности веществ поглощать рентгеновское излучение. Чем выше атомный номер химического элементов, входящих в состав минералов и пород, тем больше эффект поглощения рентгеновского излучения. На базе данного метода основаны сепараторы РГС (рентгенографический сепаратор) производства НПП «Буревестник» [57-59] и зарубежные аналоги фирм «ТОМКА» [60-62], «Mogensen» [63], «81етег11» [64] и др. Главное преимущество метода - возможность выделять все алмазы вне зависимости от их способности к люминесценции, а также алмазы в скрытом виде, находящиеся внутри кимберлита. По результатам технико-экономической оценки применение рентгенографических сепараторов РГС-1 и РГС-2 позволит увеличить объем товарной продукции класса крупности -6+3 мм на 1,12 % за счет дополнительного извлечения не люминесцирующих алмазов [65, 66]. Основные недостатки метода - аппаратурная сложность конструкции, несовершенство датчиков рентгеновского излучения и зависимость от гранулометрического состава - мелкие зерна сопутствующих минералов и породы поглощают рентгеновское излучение так же как и более крупные алмазы.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Рахмеев Ринат Наильевич, 2018 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Калитин В.Т. Алмазодобывающий комплекс России: Современное состояние, проблемы и перспективы развития // Горный журнал. - 2003. - №10. - С.67-70.

2. Калитин В.Т. Создание новых горно-обогатительных комплексов АК «АЛРОСА» и внедрение новых прогрессивных технологий и оборудования, обеспечивающих высокое извлечение и сохранность алмазов при добыче и обогащении алмазосодержащего сырья // Материалы междун. совещ. «Современные методы оценки технологических свойств труднообогатимого и нетрадиционного минерального сырья благородных металлов и алмазов и прогрессивные технологии их переработки» («Плаксинские чтения-2004» 13-16 сент. г. Иркутск). - Иркутск, 2004. - С. 114-117.

3. Зырянов И.В. Основные направления и задачи научной деятельности института «Якутнипроалмаз» // Горный журнал. - 2011. - №1. - С. 15-17.

4. Герасимчук А.В. Актуальные научно-практические разработки проектно-изыскательских подразделений АК «АЛРОСА» / А.В. Герасимчук, А.Я. Рот-ман, И.В. Зырянов, О.Е. Ковальчук // Горный журнал. - 2011. - №1. - С. 33-36.

5. Гаврилюк А.Н. Совершенствование технологии обогащения алмазосодержащих кимберлитов // Горный журнал. - 2011. - №1. - С. 74-77.

6. Махрачев А.Ф. Новые направления в технологии обогащения алмазосодержащего сырья на предприятиях АК «АЛРОСА» / А.Ф. Махрачев, Н.П. Ларионов, В.Б. Савицкий // Горный журнал. - 2005. - №7. - С. 99-101.

7. Чантурия В.А., Горячев Б.Е. Обогащение алмазосодержащих кимберлитов / В.А. Чантурия, Б.Е. Горячев // Горный журнал. - 2007. - №2. - С. 39-44.

8. Карнацкий В.А. Повышение качества товарной продукции АК «АЛРОСА» за счет улучшения технологии раскрытия алмазов // Обогащение руд. - 2012. -№6. - С. 13-17.

9. Бубырь Е.В. Рентгенолюминесцентные сепараторы алмазосодержащего сырья НПП «Буревестник» ОАО: новое поколение, география использования / Е.В. Бубырь, Е.Н. Владимиров, Л.В. Казаков, А.В. Мальков, А.И. Межевич, В.Г.

Морозов, В.С. Раизман, Л.З. Таткин // IV Конгресс обогатителей стран СНГ. -Москва. - 2003. - С. 172-173.

10. Обогащение алмазосодержащих коренных пород и песков / Маланьин М.И. [и др.] под ред. М.И. Маланьина. - М.: Госгеолтехиздат, 1961. - 243 с.

11. Авдеев С.Е. Рентгенолюминесцентные сепараторы ОАО «НПП «Буревестник» - аппаратурная основа российской технологии обогащения алмазосодержащего сырья / С.Е. Авдеев, А.Ф. Махрачев, Л.В. Казаков, А.И. Левитин, В.Г. Морозов // Горный журнал. - 2005. - №7. - С. 105-107.

12.Владимиров Е.Н. Рентгенолюминесцентные сепараторы для обогащения алмазосодержащих материалов / Е.Н. Владимиров, Е.В. Бубырь, Л.В. Казаков, В.Н. Яковлев // Горный журнал. - 2011. - № 12. - С. 52-56.

13. Коленченко В.В. Оптимизация технологии и режимов переработки кимберли-товых руд на Ломоносовском ГОКе / В.В. Коленченко, К.В. Годун, А.М. Ольховский, А.В. Прокопенко, М.В. Никитин // Горный журнал. - 2009. - №2. - С. 46-49.

14.Миронов В.П. Рентгенолюминесценция природных алмазов // Труды IX международной школы-семинара по люминесценции и лазерной физики. - Иркутск: Иркутский ун-т, 2005. - С. 102-116.

15. Новиков В.В. Обогащение алмазосодержащей руды месторождения трубки «Мир» крупностью +4 мм с использованием люминесцентной сепарации: Дис. ... канд. техн. наук: 05.15.08. - М.: ВИМС, 1979. - 209 с.

16.А.С. № 110341 СССР. Рентгенолюминесцентный автомат, обеспечивающий автоматическое извлечение люминесцирующих алмазов / В.В. Финне, Л.М. Красов. - Заявлено 30.01.1957.

17. Новиков В.В. Роль института «Якутнипроалмаз» в создании люминесцентной сепарации алмазов // Горный журнал. - 2011. - №1. - С. 81-82.

18.Recovery plant practice at De Beers Consolidated Mines, Kimberley, with particular reference to improvements made for the sorting of final concentrates// Journal of the South African Institute of mining and metallurgy. - 1970. - august. - С. 22-25.

19.Шлюфман. Е.М. Состояние и перспективы развития радиометрической сепарации алмазов / Е.М. Шлюфман., В.П. Миронов, Л.А. Гурова, Н.К. Цхай // Горный журнал. - 2005. - №7. - С.102-105.

20.Шлюфман Е.М. Повышение эффективности рентгенолюминесцентной сепарации // Материалы междун. совещ. «Современные методы оценки технологических свойств труднообогатимого и нетрадиционного минерального сырья благородных металлов и алмазов и прогрессивные технологии их переработки»: («Плаксинские чтения-2004» 13-16 сент. г. Иркутск). - Иркутск, 2004. -С. 117-121.

21.Миронов В.П. Аналитический вид разделительной функции рентгенолюми-несцентного сепаратора / Материалы междунар. совещ. «Современные методы оценки технологических свойств труднообогатимого и нетрадиционного минерального сырья благородных металлов и алмазов и прогрессивные технологии их переработки»: («Плаксинские чтения-2004» 13-16 сент. г. Иркутск). -Иркутск, 2004. - С. 191-194.

22.Двойченкова Г.П. Интенсификация процесса РЛС в технологической схеме обогатительной фабрики №3 МГОКа / Г.П. Двойченкова, Э.А. Трофимова, В.Г. Миненко, А.И. Каплин, Д.А. Коваленко // Материалы междун. совещ. «Современные методы комплексной переработки руд и нетрадиционного минерального сырья»: («Плаксинские чтения-2007» 01-07 окт. г. Апатиты). -Апатиты, 2007. - С. 127-133.

23.Чантурия В.А. Экспериментальное обоснование технических решений на удаление галита из алмазосодержащих кимберлитов при обогащении концентратов РЛС класса крупности -50+5 мм / В.А. Чантурия, Г.П. Двойченкова, В.Г. Миненко, А.И. Каплин // Материалы междун. совещ. «Современные проблемы комплексной переработки природного и техногенного минерального сырья»: («Плаксинские чтения-2005» 05-09 сент. г. Санкт-Петербург). - Санкт-Петербург, 2005. - С. 220-223.

24. Совместные научно-технические разработки институтов «Якутнипроалмаз» и НИИ Прикладной физики Иркутского ГУ/ Мухачев Ю.С., Яковлев В.Н. // Горный журнал.-2011-№1-с. 39-41.

25.Шлюфман Е.М. Рентгенолюминесцентная сепарация забалансовых алмазосодержащих руд в условиях отрицательных температур / Е.М. Шлюфман, В.П. Миронов, Л.А. Гурова, А.В. Черкашин // Материалы междун. совещ. «Прогрессивные методы обогащения и технологии глубокой переработки руд цветных, редких и платиновых металлов»: («Плаксинские чтения-2006» 03-07 окт. г. Красноярск). - Красноярск, 2006. - С. 225-227.

26.Миронов В.П. Характеристика алмазов из хвостов рентгенолюминесцентной сепарации // V Конгресс обогатителей стран СНГ. - Москва. - 2005. - С.93-95.

27.Кедрова Т.В. Минералогические и физические особенности алмазов хвостов рентгенолюминесцентной сепарации / Т.В. Кедрова, И.Н. Богуш, Б.С. Пома-занский, О.Е. Ковальчук // Проблемы и пути эффективной отработки алмазоносных месторождений: Сборник тезисов докладов. - Мирный, 2011. - С.160.

28.Тирмяев А.Ф., Миронов В.П. Отделение алмазов типа 11а от сопутствующих им цирконов на основе особенности кинетики затухания рентгенолюминес-ценции// Горный журнал. 2007. - №6. - С.64-67.

29.Миронов В.П. Причины извлечения цирконов в концентрат рентгенолюминесцентной сепарации алмазов // V Конгресс обогатителей стран СНГ. -Москва. - 2005. - С.90-92.

30.Тирмяев А.Ф. Повышение селективности рентгенолюминесцентной сепарации при обогащении алмазоносных руд с повышенным содержанием циркона / А.Ф. Тирмяев, Н.А. Комаров, В.А. Ларионов, Г.В. Живанков, Б.П. Антонюк // V Конгресс обогатителей стран СНГ. - Москва. - 2005. - С.102-104.

31.Владимиров Е.Н. Новые программно-технические средства РЛС для извлечения алмазов/ Е.Н. Владимиров, Л.В. Казаков, Н.П. Колосова, В.Н. Яковлев, И.А. Макалин, А.В. Иванов // Проблемы и пути эффективной отработки алмазоносных месторождений: Сборник тезисов докладов. - Мирный, 2011. -С.150.

32.Тирмяев А.Ф. Цифровая обработка сигналов как средство повышения селективности рентгенолюминесцентной сепарации алмазов // VI Конгресс обогатителей стран СНГ. - Москва, 2007. - С.37-39.

33.Владимиров Е.Н. Анализ цифровых методик обнаружения алмазов и сопутствующих люминесцирующих минералов / Е.Н. Владимиров, А.Г. Каликин, Н.П. Колосова // Горный журнал. - 2009. - №5. - С. 79-83.

34. Монастырский В.Ф. Повышение эффективности работы аппаратов РЛС при обогащении алмазосодержащего сырья // IV Конгресс обогатителей стран СНГ. - Москва, 2003. - С. 9-12.

35.Зайков П.П. Научно-исследовательские работы по обогащению кимберлито-вых руд трубки Архангельской // Горный журнал. - 2012. - №7. - С. 69-70.

36.Гриб П.В. Особенности алмазов трубки Архангельской // Горный журнал. -2012. - №7. - С. 73-74.

37.Миронов В.П. Сепарация алмазосодержащего сырья на основе рентгеновской абсорбции и использование имитаторов для контроля процесса // Горный журнал. - 2012. - №2. - С. 49-53.

38.Пат. 2303495 РФ, МПК В07С 5/342. Способ сепарации минералов /Миронов В.П. (Россия). - № 2005125116/12; заявлено 08.08.2005; Опуб. 27.07.2007 Бюл. № 21.

39.Пат. 2334557 РФ, МПК В03В 13/06, В07С 5/342. Способ рентгенолюминесцентной сепарации минералов /Миронов В.П. (Россия). - №2006139580/03; заявлено 07.11.2006; Опуб. 27.09.2008 Бюл. № 27.

40.Пат. 2517613 РФ, МПК В07С 5/342. Способ рентгенолюминесцентной сепарации минералов и рентгенолюминесцентный сепаратор для его осуществления / Казаков Л.В., Колосова Н.П., Кучин П.Н., Цветков В.И. (Россия). - № 2013120814/12; заявлено 29.04.2013; Опуб. 27.05.2014 Бюл. № 15.

41.Миронов В.П. Повышение эффективности рентгенолюминесцентной сепарации алмазов путем фильтрации спектра // Обогащение руд. - 2017. - №2. - С. 32-37.

42.ЬИр://^гмг№.:(:1о,№.со.2а/ргоёис1в.Ь1т1

43.Бескрованов В.В. О механизме прилипания алмаза к жировым смесям // Проблемы и пути эффективной отработки алмазоносных месторождений: Сборник тезисов докладов. - Мирный, 2011. - С. 157.

44.Миненко В.Г. Интенсификация липкостной сепарации алмазосодержащих руд на основе электрохимического кондиционирования водных систем // В.Г. Ми-ненко, В.А. Чантурия, Э.А. Трофимова, В.И. Богачев // Материалы междунар. совещ. «Современные методы оценки технологических свойств труднообога-тимого и нетрадиционного минерального сырья благородных металлов и алмазов и прогрессивные технологии их переработки»: (Плаксинские чтения-2004 13-16 сент. г. Иркутск) - Иркутск, 2004. - С. 132-133.

45.Пат. 2123889 РФ, МПК В03В7/00. Способ липкостной сепарации / Чантурия

B.А., Двойченкова Г.П., Трофимова Э.А., Богачев В.И., Трубецкой К.Н., Дю-карев В.П., Зуев В.М., Калитин В.Т., Зуев А.В., Махрачев А.Ф., Кобылкин О.И., Кубалов В.Б., Пономарева С.Г. (Россия). - № 98103236/03; заявлено 04.03.1998; Опуб. 27.12.1998

46.Жаров В.С. Оценка качества поверхности алмазов методами РФС, ИКС и УФС // VIII Конгресс обогатителей стран СНГ. - Москва, 2011. - С. 327-330.

47.Ковальчук О.Е. Оценка чистоты поверхности алмаза после отмывки от жировой мази // Проблемы и пути эффективной отработки алмазоносных месторождений: Сборник тезисов докладов. - Мирный, 2011. - С. 164.

48.Чантурия В.А. Результаты промышленной апробации водоэмульсионной технологии отмывки алмазосодержащих концентратов липкостной сепарации в схеме их доводки методом РЛС/ В.А. Чантурия, Г.П. Двойченкова, Э.А. Трофимова, В.А. Карнацкий, Г.Х. Островская, В.Н. Яковлев // VIII Конгресс обогатителей стран СНГ. - Москва, 2011. - С. 341-344.

49.Двойченкова Г.П. Интенсификация процессов доводки алмазосодержащих концентратов липкостной сепарации / Г.П. Двойченкова, Э.А. Трофимова, Г.Х. Островская, О.Е. Ковальчук // Проблемы и пути эффективной отработки алмазоносных месторождений: Сборник тезисов докладов. - Мирный, 2011. -

C. 158.

50.Чантурия В.А. Современные методы интенсификации процессов обогащения и доводки алмазосодержащего сырья класса -5 мм / В.А. Чантурия, Г.П. Двой-ченкова, Э.А. Трофимова, А.С. Чаадаев, И.В. Зырянов, Г.Х. Островская // Горный журнал. - 2011. - №1. - С. 71-74.

51. Справочник. Физические свойства алмаза / Под ред. академика АН УССР Н.В. Новикова. - Киев: Наукова думка, 1987. - 187 с.

52.Справочник по обогащению руд. Основные и вспомогательные процессы Т. 2 / Гл. ред. О.С. Богданов. - М.: Недра, 1974. - 451 с.

53. Отчет о НИР : Разработка технологии извлечения алмазов со слабой рентгено-люминесценцией при обогащении руд трубки «Удачная». Иргиредмет / рук. Г.Ф. Тумаков. - Иркутск, 1980. - 69 с.

54.Пат. 95565 РФ, МПК В07С 5/342, в0Ш 23/00, В03В 13/00. Фотолюминесцентный сепаратор / Кононко Р.В., Рахмеев Р.Н., Чумак Е.Г., Мухачев Ю.С., Борзенко С.Ю., Рябов Е.В. (Россия). - №2010100385/22; заявлено 11.01.2010; Опуб. 10.07.2010 Бюл. № 19.

55.Кононко Р.В. Повышение эффективности доводки алмазосодержащих концентратов с применением трибоэлектрической сепарации: Дисс ... канд. техн. наук: 25.00.13. - Иркутск, 2012. - 135 с.

56.Пат. 2353439 РФ, МПК В07С 5/344, В03С 7/00. Способ сепарации алмазосодержащих материалов и устройство для его осуществления / Мухачев Ю.С., Рябов Е.В., Борзенко С.Ю. (Россия). - №2007116603/03; заявлено 02.05.2007; Опуб. 27.04.2009 Бюл. №12.

57.http://www.bourevestnik.ru/products/transmission_sorters

58.Пат. 2379130 РФ, МПК В07С 5/342. Способ сепарации минералов / Миронов В.П. (Россия). - №2008137876/12; заявлено 22.09.2008; Опуб. 20.01.2010 Бюл. №2.

59.Пат. 2470714 РФ, МПК В03В 13/00, В07С 5/34. Способ сепарации алмазов / Потрахов Н.Н., Потрахов Е.Н., Грязнов А.Ю., Жамова К.К., Селиванов Л.М. (Россия). - №2011130713/03; заявлено 21.07.2011; Опуб. 27.12.2012 Бюл. №36.

60.https://www.tomra.com/en/sorting/mining/case-studies/1ucara-diamonds

61.Алушкин И.В. Предконцентрация минерального сырья с использованием радиометрических методов обогащения / И.В. Алушкин, Т.И. Юшина // Инновационные технологии обогащения минерального и техногенного сырья: материалы научно-технической конференции, проводимой в рамках VI Уральского горнопромышленного форума, 2-4 декабря 2015г., г. Екатеринбург / под ред. Е.Ф. Цыпина. - Екатеринбург: изд-во УГГУ, 2015 - С. 87-90.

62.Алушкин И.В. Перспективы внедрения рентгеноабсорбционной сепарации вольфрамовых руд месторождения «Восток-2» // И.В. Алушкин, В.Б. Щипчин, В.Б. Леонов и др. // Обогащение руд. - 2015. - №1. - С. 31-36.

63.http://www.mogensen.de/ru/sortirovka-s-pomoshhju-rentgena.htm

64.http://www.steinertglobal.com/de/pt/products/sensor-sorting

65.И.А. Макалин Повышение эффективности радиометрической сепарации на обогатительных фабриках АК «Алроса» // Горный журнал. - 2012. - №12. - С. 71-73.

66.Чаадаев А.С. Состояние и перспективы развития горно-обогатительных технологий на алмазодобывающих предприятиях АК «АЛРОСА» (ПАО) / А.С. Чаадаев, И.В. Зырянов, И.Ф. Бондаренко // Горная промышленность. - 2017. -№2 (132). - С. 6-13.

67.Миронов В.П. КР в алмазах из концентратов и хвостов комбинированной схемы обогащения // IV Конгресс обогатителей стран СНГ. - Москва, 2003. - С. 67-69.

68.Цыпин Е.Ф. Разновидности фотометрических методов обогащения / Е.Ф. Цыпин, Т.Ю. Овчинникова // Инновационные технологии обогащения минерального и техногенного сырья: материалы научно-технической конференции, проводимой в рамках VI Уральского горнопромышленного форума, 2-4 декабря 2015г., г. Екатеринбург /под ред. Е.Ф. Цыпина. - Екатеринбург: изд-во УГГУ, 2015. - С. 104-110.

69.Бутырь Е.В. Об использовании оптико-электронных методов в системах регистрации радиометрических сепараторов алмазосодержащего сырья / Е.В. Бу-

тырь, Е.В. Горбунова, В.В. Коротаев и др. // Обогащение руд. - 2007. - № 5. -С. 41-44.

70.Поклонская О.Н. Комбинационное рассеяние света в кристалле алмаза, имплантированном высокоэнергетическими ионами никеля / О.Н. Поклонская. А.А. Хомич // Журнал прикладной спектроскопии. - 2013. - Т.80, № 5. - С. 727-732.

71.Решетняк Н.Б. Комбинационное рассеяние света в природных алмазах / Н.Б. Решетняк, В.А. Езерский // Минералогический журнал. - 1990. - Т12, №5. - С. 3-9.

72.Пат. 2292964 РФ, МПК В07С 5/342, в0Ш 21/65. Способ сепарации минералов и устройство для его осуществления / Миронов В.П., Шлюфман Е.М. (Россия). - №2004116651/28; заявлено 01.06.2004; Опуб. 10.02.2007 Бюл. № 4.

73.Миронов В.П. КР в алмазах из концентратов и хвостов комбинированной схемы обогащения / В.П. Миронов, Е.М. Шлюфман // Известия ВУЗов. Цветная Металлургия. - 2004. - № 4. - С. 4-8.

74.Цыпин Е.Ф. Информационные методы обогащения полезных ископаемых: учебное пособие / Урал. гос. Горный ун-т. - Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 2015. - 206 с.

75.Шемякин В.С. Теория и практика рентгенорадиометрического обогащения: научная монография / В.С. Шемякин, Е.Ф. Цыпин, Ю.О. Федоров, С. В. Скопов. - Екатеринбург: Изд-во «Форт Диалог-Исеть», 2013. - 255 с.

76.Шемякин В.С. Основы рентгенорадиометрического обогащения полезных ископаемых: научная монография / В.С. Шемякин, Ю.О. Федоров, М.Ю. Федоров, А.В. Шемякин, А.Ю. Федоров, С. В. Скопов. - Екатеринбург: Изд-во «Форт Диалог-Исеть», 2015. - 250 с.

77.Кобзев А.С. Радиометрическое обогащение минерального сырья. - М.: Издательство «Горная книга», 2015. - 125 с.

78. Федоров Ю.О. Опыт и практика рентгенорадиометрической сепарации руд / Ю.О. Федоров, И.У. Кацер, О.В. Коренев и др. // Известия вузов. Горный журнал. - 2005. - № 5. - С. 21-37.

79.А.С. № 952384 СССР МКИ ВО7С 5/34. Способ рентгенорадиометрического обогащения полезных ископаемых / Ю.И. Развозжаев, Ю.О. Федоров, В.В. Довгань, Л.П. Баранчук - Заявл. 13.12.1979; Опубл. 21.04.82.

80.Лизункин В.М. Рентгенорадиометрическая сепарация - перспективное направление повышения эффективности разработки месторождений полезных ископаемых / В.М. Лизункин, С.А. Царев, Ю.О. Федоров // Вестник Читинского государственного университета (вестник ЧитГУ). - 2009. - №3 (54) - С. 1218.

81.Скопов С.В. Обоснование целесообразности рентгенорадиометрического обогащения медных руд Урала / С.В. Скопов, В.С. Шемякин, И.Г. Степанов // Инновационные технологии обогащения минерального и техногенного сырья: материалы научно-технической конференции, проводимой в рамках VI Уральского горнопромышленного форума, 2-4 декабря 2015г., г. Екатеринбург /под ред. Е.Ф. Цыпина. - Екатеринбург: изд-во УГГУ, 2015. - С. 79-84.

82.Шемякин В.С. Рентгенорадиометрическая сепарация минерального сырья и техногенных образований Уральского региона / В.С. Шемякин, С.В. Скопов, Е.Ф. Цыпин, А.В. Шемякин// Известия вузов. Горный журнал. - 2011. - № 4. -С. 29-33.

83. Федоров Ю.О. Управление качеством руд - необходимость и реальность / Федоров Ю.О., Куликов В.И., Щеглов И.Н., Жуков Г.И. // Инновационные технологии обогащения минерального и техногенного сырья: материалы научно-технической конференции, проводимой в рамках VI Уральского горнопромышленного форума, 2-4 декабря 2015г., г. Екатеринбург /под ред. Е.Ф. Цыпина. - Екатеринбург: изд-во УГГУ, 2015. - С. 72-79.

84.Цыпин Е.Ф. Применение информационных методов при переработке изумру-доносных бериллиевых руд Малышевского месторождения / Е.Ф. Цыпин, А.В. Колтунов, Т.Ю. Овчинникова. // Известия вузов. Горный журнал. - 2013. - № 8. - С. 111-117.

85.Цыпин Е.Ф. Обогащение изумрудоносных бериллиевых руд с использованием информационных методов / Е.Ф. Цыпин, А.В. Колтунов, С.Г. Комлев, А.Г. Ве-гера // Известия вузов. Горный журнал. - 2012. - № 5. - С. 106-111.

86.Мельников И.Т. Комплексная переработка магнезитсодержащих хвостов ДОФ ОАО «Комбинат Магнезит» с применением рентгенорадиометрического сепаратора СРФ 4-150 / И.Т. Мельников, И.М. Кутлубаев, А.В. Немчинов, А.И. Суров, А.В. Косарев, А.А. Шелковникова, М.В. Котик // Вестник МГТУ им. Г.И. Носова. - 2008. - № 3. - С.21-24.

87.Броницкая Е.С. Технология переработки марганцевых руд Ваданского месторождения и перспективы применения отходов переработки в промышленности// Е.С. Броницкая, И.О. Крылов, Н.Г. Летунова, И.Г. Луговская, Т.А. Мартынова, В.Б. Ратнер, Г.А. Сладкова, Н.И. Космина // Разведка и охрана недр. -2009. - № 7. - С. 27-32.

88.Цымбалист С.И. Рациональная технология предварительного радиометр иче-ского обогащения медно-сульфидных платинометалльных руд участка Рудный Чинейского месторождения / Цымбалист С.И., Рябкин В.К., Литвинцев Э.Г., Тигунов Л.П., Ратнер В.Б.// Разведка и охрана недр. - 2017. - № 2. - С.37-40.

89.Меламуд С.Г. Разработка технологии рентгенорадиометрической сепарации кусковых сидеритовых руд / С.Г. Меламуд, И.А. Дудчук, В.В. Шацилло, Б.П. Юрьев // Сталь. - 2015. - № 2. - С.2-6.

90.Борисков Ф.Ф. Экологически безопасные методы рудоподготовки минерального сырья при освоении месторождений Приполярного Урала / Борисков Ф.Ф., Кантемиров В.Д. // Проблемы недропользования. - 2014. - № 3. - С. 190196.

91.Рытвин В.М. Комплексная переработка ферросплавных алюминотермических шлаков / В.М. Рытвин, В.А. Перепелицын, А.Н. Абызов // Огнеупоры и техническая керамика. - 2008. - № 10. - С. 47-51.

92. Сорокин Ю.В. Переработка шлаков алюмотермического производства ферросплавов // Ю.В. Сорокин, Б.Л. Демин, В.М. Рытвин // Расплавы. - 2011. - № 1. - С. 68-73.

93.Рогожин А.А. Современные технологии в эффективном освоении и развитии МСБ твердых полезных ископаемых / А.А. Рогожин, А.В. Темнов, Л.П. Тигу-нов, Н.В. Петрова, А.Д. Коноплев // Разведка и охрана недр. - 2006. - № 7. - С. 33-41.

94.Седельникова Г.В. Современные технологии комплексной переработки минерального сырья цветных и благородных металлов техногенных месторождений / Г.В. Седельникова, А.И. Романчук, Д.Х. Ким, Е.Е. Савари // Материалы междунар. совещ. «Современные методы технологической минералогии в процессах комплексной и глубокой переработки минерального сырья»: (Плак-синские чтения-2012 10-14 сент. г. Петрозаводск) - Петрозаводск, 2012. - С. 26-30.

95.Поляков О.А. Разработка радиометрической сепарации ценных компонентов сурьмяных руд Восточного Забайкалья: Дисс ... канд. техн. наук: 25.00.13. -Чита, 2014. - 203 с.

96.Мокроусов В.А. Радиометрическое обогащение нерадиоактивных руд / В.А. Мокроусов, В.А. Лилеев. - М.: Недра, 1979. - 192 с.

97.Кобзев А.С. Радиометрическое обогащение минерального сырья. - М.: Издательство «Горная книга», 2015. - 125 с.

98.Пестов В.В. Горно-геологические факторы в рентгенорадиометрической сепарации / Инновационные технологии обогащения минерального и техногенного сырья: материалы научно-технической конференции, проводимой в рамках VI Уральского горнопромышленного форума, 2-4 декабря 2015г., г. Екатеринбург /под ред. Е.Ф. Цыпина. - Екатеринбург: изд-во УГГУ, 2015. - С.95-98.

99. Методы отбора и обработки проб при поисках месторождений алмазов / Под ред. Б.М. Зубарева // М-во геологии СССР, Центр. Науч.-исслед. геологоразв. Ин-т цветных и благородных металлов. - М.: Недра, 1984. -183 с.

100. Бобриевич А.П. Алмазные месторождения Якутии / А.П. Бобриевич, М.Н. Бондаренко, М.А. Гневушев и др. - М.: Госгеолтехиздат, 1959. - 527 с.

101. Бобриевич А.П. Петрография и минералогия кимберлитовых пород Якутии / А.П. Бобриевич, И.П. Илупин, И.Т. Козлов и др. - М.: Недра, 1964. - 198 с.

102. Харькив А.Д. Коренные месторождения алмазов мира / А.Д. Харькив, Н.Н. Зинчук, А.И. Крючков. - М.: Недра, 1998. - 555 с.

103. Гаранин К.В. Петрохимия и минералогия щелочно-ультраосновных магма-титов на территории Архангельской алмазоносной провинции и модели их формирования / К.В. Гаранин, В.К. Гаранин, Г.П. Кудрявцева // Вестник Пермского университета. Геология. - 2008. - №10 (26). - С. 32-49.

104. Заварацкий А.Н. Изверженные горные породы. - М.: Издательство Академии наук СССР, 1961. - 479 с.

105. Бетехтин А.Г. Курс минералогии. М.: Госгеолтехиздат, 1956. - 557 с.

106. Мухин К.Н. Введение в ядерную физику. М., Атомиздат, 1965. - 720 с.

107. Блохин М.А. Физика рентгеновских лучей. М., Гос. Изд-во технико-теоретической лит., 1957. - 518 с.

108. Блохин М.А. Методы рентгеноспектральных исследований. М., Физматгиз., 1959. - 386 с.

109. Якубович А.Л. Ядерно-физические методы анализа горных пород / А.Л. Якубович, Е.И. Зайцев, С.М. Пржиялговский - М.: Энергоиздат, 1982. - 264 с.

110. Якубович А. Л. Ядерно-физические методы анализа минерального сырья / А. Л. Якубович, Е.И. Зайцев, С.М. Пржиялговский. М., Атомиздат, 1973. - 391 с.

111. Цыпин Е.Ф. Признаки разделения в информационных методах обогащения / Е.Ф. Цыпин, Т.Ю. Овчинникова, К.Н. Аринов// Инновационные технологии обогащения минерального и техногенного сырья: материалы научно-технической конференции, проводимой в рамках VI Уральского горнопромышленного форума, 2-4 декабря 2015г., г. Екатеринбург /под ред. Е.Ф. Цыпина. - Екатеринбург: изд-во УГГУ, 2015. - С. 84-86.

112. Коваленко Е.Г. Разработка комбинированного термо-электрохимического метода обработки флотационных систем в процессе пенной сепарации алмазосодержащих кимберлитов: Дисс ... канд. техн. наук: 25.00.13. - Москва, 2015. - 153 с

113. Макалин И.А. Исследование закономерностей распределения характеристик рентгеновской люминесценции алмазосодержащего сырья: Дисс . канд. техн. наук: 25.00.13. - Екатеринбург, 2013. - 140 с.

114. Островская Г.Х. Интенсификация процесса доводки алмазосодержащих концентратов на основе водоэмульсионной очистки: Дисс . канд. техн. наук: 25.00.13. - Москва, 2015. - 147 с.

115. Рахмеев Р.Н. Перспективы применения рентгенофлуоресцентного метода в схемах доводки алмазосодержащих концентратов / Р.Н. Рахмеев, А.Ю. Чикин, Ю.О. Федоров // Материалы междунар. совещ. «Прогрессивные методы обогащения и комплексной переработки природного и техногенного минерального сырья»: («Плаксинские чтения-2014» 16-19 сент. г. Алматы) - Алматы, 2014. - С. 250-251.

116. Рахмеев Р.Н. Использование рентгенорадиометрической сепарации для доводки алмазосодержащих продуктов / Р.Н. Рахмеев, А.Ю. Чикин, Ю.О. Федоров // Материалы междунар. научно-технической конференции «Комбинированные процессы переработки минерального сырья: теория и практика», 19-20 мая 2015г., г. Санкт-Петербург. - СПб: изд-во Национальный минерально-сырьевой университет Горный, 2015. - С. 99.

117. Рахмеев Р.Н. Использование рентгенорадиометрической сепарации для доводки алмазосодержащих продуктов / Р.Н. Рахмеев, А.Ю. Чикин, Ю.О. Федоров // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2015. - № 19. - С. 37-42.

118. Рахмеев Р.Н. Перспективы применения рентгенофлуоресцентного метода в схемах доводки алмазосодержащих концентратов / Р.Н. Рахмеев, А.Ю. Чикин, Ю.О. Федоров // Материалы междунар. совещ. «Современные процессы комплексной и глубокой переработки труднообогатимого минерального сырья»: («Плаксинские чтения-2015» 21-25 сент. г. Иркутск) - Иркутск, 2015. - С. 252253.

119. Пат. 2551486 РФ, МПК 00Ш 23/00. Способ рентгенорадиометрической сепарации алмазосодержащих материалов / Дементьев В.Е., Федоров Ю.О., Ко-

нонко Р.В., Рахмеев Р.Н. (Россия). - №2013157735/28; заявлено 24.12.2013; Опуб. 27.05.2015 Бюл. № 15.

120. Федоров Ю.О. Разработка и исследование процесса рентгенорадиометриче-ского обогащения сульфидных руд: Автореф. дис ... канд. техн. наук: 05.15.08. - Иркутск, 1981. - 21 с.

121. Картунов А.А. Разработка рентгенорадиометрической сепарации руд коренных месторождений алмазов Якутии: Автореф. Дис ... канд. техн. Наук: 05.15.08. - Иркутск, 1987. - 18 с.

122. Рахмеев Р.Н. Повышение чувствительности измерительной системы рентге-нофлуоресцентных сепараторов / Р.Н. Рахмеев, А.Ю. Чикин, Ю.О. Федоров // Материалы междунар. совещ. «Ресурсосбережение и охрана окружающей среды при обогащении и переработке минерального сырья»: («Плаксинские чте-ния-2016» 26-30 сент. г. Санкт-Петербург) - Санкт-Петербург, 2016. - С. 587588.

123. Рахмеев Р.Н. Результаты испытаний рентгенорадиометрического сепаратора для обогащения алмазосодержащих концентратов / Р.Н. Рахмеев, А.Ю. Чикин, Ю.О. Федоров // Известия вузов. Горный журнал. - 2017. - № 5. - С. 80-88.

124. Рахмеев Р.Н. Оптимизация измерительной системы рентгенорадиометриче-ского сепаратора при обогащении алмазосодержащих концентратов крупностью -6+3 мм / Р.Н. Рахмеев, А.Ю. Чикин, Ю.О. Федоров, Г.И. Войлошников // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2018. - №4. 6 с.: ил. 2 -Библиогр. 9 назв. - Рус. - Деп. в из-во Горная книга 25.01.2018, №1116/04-18.

125. http://www.severalmaz.ru/proizYodstvo/mineralno-syrevaya-baza

126. http://www.rough-polished.com/ru/news/105658.html

127. http://www.alrosa.ru/documents/операционные-результаты/

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Акт проведения технологических испытаний рентгенорадиометрического сепаратора на участке доводки обогатительной фабрики ЛГОКа ПАО «Севералмаз»

Согласовано:

Главный обогатитель ПАО <$Северал м аз»

Утверждаю: 1 лавньшщтженер

В.В, Коленченко /Ю 2016 г.

1- iyi • г . '.v : ' -." .

анов 2016 г.

24 октября 2016 г.

г. Архангельск

АКТ

Проведения технологических, испытаний реннтгенорадиометримеского сепаратора на текущих. алмазосодержащих промпродуктах схемы сухой доводки гравитсщионных концентратов крупностью -6+3 мм на участке УД обогатительной фабрики ЛГОКа

Согласно протоколу о намерениях от 17.05.16 г. между ОАО «Ирги-редмет» и ПАО «Севералмаз» в соответствии с утвержденной методикой в октябре текущего года на участке цеха технического контроля были проведены технологические испытания рентгенорадиометрического сепаратора на текущих промпродуктах схемы доводки гравитационных концентратов крупностью -6+3 мм.

Исследования проводились на подготовленной «контрольной» пробе крупностью -6+3 мм полученной из продуктов прямого опробования пере-чистного и контрольного рентгенолюминесцентных сепараторов РЛС №№ ] 7 и 18 после извлечения из них алмазов. В материал подготовленной безалмазной «контрольной» пробы было подмешено 100 штук алмазов класса крупности -6+1,7 мм из концентратов и хвостов контрольного и перечистного РЛС №17 и 18. Из отобранных 100 кристаллов алмазов I кристалл - «нелюминес-цирующий» выбранный из хвостов контрольного РЛС №17.

В результате испытаний рентгенорадиометрического сепаратора при производительности 2,5-3,5 кг/час на один канал при пороге разделения описываемому следующей формулой II=(Ca i FeVNs и равному Н=0,11 при токе и напряжению анода рентгеновской трубки равным 300 мкА и 40 кВ соответственно извлечение алмазов в концентрат при доводке материала в одну стадию достигает 92-96 % при выходе концентрата 8-11 %.

Эксперименты проведенные на рентгенорадиометрическом сепараторе по схеме «оеновная+контрольная» операции, показали что при незначительном увеличении выхода суммарного концентрата до 17 % извлечение алмазов при этом достигает 97-98 %.

При увеличении анодного напряжения трубки до 45 кВ с одновременным снижением тока до 200 мкА и пороге разделения H=(Ca+Fe)/Ns равному

Н О, 11 извлечение алмазов за две стадии составило 99 % при выходе концентрата 7-10 %. При данном режиме работы трубки рентгеновский блок после серии экспериментов перешел в аварийный режим, что указывает о необходимости доработки системы воздушного охлаждения использование водяного охлаждения рентгеновской трубки.

Для: снижения выхода, концентрата была изменена формула определяющая порог разделения: Н~(2С а^р е)/Мз. Количественное значение порога разделения было оставлено без изменения - М" 0,11. Для стабилизации работы рентгеновской трубки был установлен первоначальный режим ее работы -анодное напряжение и ток равны 40 кВ и 300 мкА соответственно. Изменение формулы порога разделения позволило снизить выход суммарного концентрата за две стадии до 5-7 % при извлечении алмазов 99 %.

Испытания выявили необходимость ряда конструктивных доработок:

• так относительно высокий уровень выхода концентрата — результат влияния исполнительного механизма отсекателя, предназначенного для класса крупности -150+50 мм;

• для увеличения кондиции в концентрате необходима более эффективная система охлаждения рентгеновской трубки.

В целом полученные результаты технологических испытаний доказали высокую эффективность предлагаемого способа. Предлагаемый способ позволяет извлекать алмазы, не зависимо от их способности люминесцировагь под воздействием рентгеновского излучения.

И.о. Начальника производственно-технического управления ПАО «Сев ер алмаз»

Начальник обогатительной фабрики Ломоносовского ГОКа

Начальник цеха технического контроля Ломоносовского ГОКа

Старший научный сотрудник лаборатории обогащения алмазосодержащего сырья института «Иргпредмет»