Введение к работе
Актуальность работы. Совершенствование процесса обогащения апатит-карбонатных руд является важным резервом повышения эффективности рационального использования недр и увеличения выпуска сырья для производства фосфорсодержащих удобрений.
Эффективное обогащение этих руд невозможно без тщательного усреднения, что связано с непрерывной изменчивостью их технологических свойств и обусловлено сложностью геологического строения месторождений. Однако, критерии обогати-мости, позволяющие проводить экспрессную оценку технологического качества разновидностей руд для шихтовки и оптимизации технологии их переработки, отсутствуют.
Для разработки таких прогнозных критериев требуется глубокое изучение физико-химических хаоактеристик природных разновидностей минералов, процессов взаимодействия их поверхности с жидкой фазой пульпи, закономерностей их флотации. Изучение строения поверхности кальциевых минералов и выявление закономерностей процессов адсорбции флотореагектов является важнейшим направлением исследований в этой области.
Дель работы. Совершенствование прогнозирования технологического качества апатит-карбонатных руд на основе теоретического и экспериментального изучения влияния характеристик минеральных дисперсий и их основных компонентов на результаты обогащения .
Методы исследования. В работе использованы:
-оптическая, электронная растровая и просвечивающая микроскопия для качественного изучения морфологии поверхности частиц минералов;
УФ- и люминесцентная спектроскопия для исследования механизма закрепления олеат-ионов на поверхности апатита;
ртутная порометрия для изучения распределения объема пороеого пространства минеральных частиц по размерам пор;
волюмометрическое определение величины полной удельной поверхности частиц и руд, подготовленных к флотации;
оценка гидрсфобности поверхности частиц флотационной крупности измерением высоты капиллярного поднятия;
ИК-спектрофотометрический метод определения остаточной концентрации гкирнокислотного собирателя для изучения адсорбции олеат-ионов на минеральных частицах;
анализ зависимостей и результатов измерений на ЭВМ;
многофакторное планирование флотационных экспериментов.
Научная новизна. Установлены закономерности влияния микрорельефа поверхности частиц апатита и карбонатов, входящих в состав апатит-карбонатных руд, на кинетику адсорбции к распределение реагента-собирателя, смачиваемость поверхности и в целом на процесс флотации. В аналитической форме получена зависимость, связывающая селективность флотации апатита в присутствии карбонатов с величинами удельных поверхностей, плотностями адсорбционных слоев и крупностью частиц этих минералов. Разработана новая методиіса прогнозной оценки технологического качества апатит-карбонатных руд, основанная на учете химического, гранулометрического состава руды, подготовленной к флотации, полной удельной поверхности ее флотационного класса крупности и удельного расхода флотационных реагентов.
Практическая ценность. Основные положения работы использованы для разработки методических рекомендаций по идентификации обогатимости апатит-карбонатных руд, которые, в частности, внедряются на Ковдорекой апатит-бадделеитовой обогатительной фабрике. Полученная система взаимосвязи обогатимости сырья с параметрами технологической минералогии рекомендована для использования при управлении флотацией. Экономический эффект от внедрения способа составит 720 тыс. рублей.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы представлялись на Всесоюзном совещании "Комплексное освоение минеральных ресурсов Севера и Северо-Запада СССР (европейская часть)" (Петрозаводск.l'JS'J), совещания "Проблемы рационального использования фосфатного сырья и интенсификация технологичес:сих процессов" (Кингисепп, 1089), научно-техническом семинаре "Новые методы, приборы и оборудование для технологических исследований минерального сырья" (Симферополь. IGSy), научко-тсг.ікческих конференциях молодых ученых и специалистов Горного института К1Щ РАН (Апатиты, l'Jba-l'J'JL'), научном'семинаре И!ІКОН РАН Щоскга, l'J'J2>.
Публикации. Результата диссертационной работы изложены в 9 печатных работах, получено положительное решение по заявке на изобретение, методические указания по определению флотационной обогати/ости апатит-карбонатных руд утверждены ВИМС Ми-нистерства геологии СССР к обязательному применению при проведении технологических исследований.
Объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 147 страницах машинописного текста, иллюстрирована 25 рисунками и сопровождается 14 таблицами. Работа состоит из введения, 4 глав, общих выводов, списка литературы из 95 наименований и приложений на 13 страницах.