Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1 Проблемы и перспективы переработки монометальных молибденовых руд 10
1.1 Комплексность использования минерального сырья 10
1.2 Существующие технологии переработки молибденсодержащих руд
1.2.1 Технология флотационного обогащения медно-молибденовых руд, действующая на КООП «Эрдэнэт» 12
1.2.2 Технология переработки медно-молибденовых руд, действующая на Каджаранской обогатительной фабрике Зангезурского медно-молибденового комбината 17
1.2.3 Флотационная технология, реализуемая на Агаракской обогатительной фабрике 19
1.2.4 Анализ технологических схем переработки молибденовых руд
1.3 Минерально-сырьевая база молибденсодержащего сырья России 21
1.4 Анализ ранее выполненных работ по обогатимости руд Южно-Шамейского месторождения 23
Выводы по первой главе 24
ГЛАВА 2 Изучение геологических особенностей месторождения и вещественного состава руд южно-шамейского месторождения 26
2.1 Краткая геологическая характеристика Южно-Шамейского месторождения 26
2.2 Текстурные особенности гранитов и гранито-сланцев 26
2.3 Изучение вещественного состава руд Южно-Шамейского месторождения
2.3.1 Химический состав исследуемой руды 29
2.3.2 Изучение сульфидных минералов 29
2.3.3 Изучение породообразующих минералов 32
2.4 Предварительная оценка возможной комплексной переработки 37
Выводы по второй главе 38
ГЛАВА 3 Технологические исследования сульфидной флотации с обоснованием режимных параметров 39
3.1 Подготовительные операции к флотационным исследованиям 39
3.2 Технологические исследования сульфидного цикла
3.2.1 Определение необходимого содержания контрольного класса в питании флотации для руд гранитного и гранито-сланцевого состава 41
3.2.2 Варианты топологии технологической схемы
3.2.2.1 Результаты флотационных исследований по режиму селективной флотации 49
3.2.2.2 Пиритная флотация
3.2.2.3 Флотационные испытания по режиму коллективной флотации 55
3.3 Влияние рН среды на молибден-пиритную флотацию 56
3.4 Влияние депрессора на технологические показатели обогащения 57
3.5 Выбор пенообразователя для флотации в коллективном цикле 59
3.6 Изучение совместного действия аполярного и сульфгидрильного собирателей 61
3.7 Кинетика флотационного процесса в коллективном цикле
3.7.1 Методика кинетического исследования 63
3.7.2 Результаты проведенных опытов по кинетике флотации 63
3.7.3 Обработка экспериментальных данных интегральным методом 66
3.7.4 Система кинетических уравнений
3.8 Перечистной цикл коллективного молибден-пиритного концентрата 76
3.9 Оценка возможности разделения коллективного концентрата 78
3.10 Рекомендуемая технологическая схема и реагентный режим для переработки молибденсодержащих руд Южно-Шамейского месторождения 79
3.11 Адаптация реагентного режима на пробе гранитного состава и смеси гранитов и гранито-сланцев в коллективном цикле 81
3.12 Краткая характеристика вещественного состава продуктов обогащения сульфидного цикла 81
Выводы по третьей главе 86
ГЛАВА 4 Исследования флотации слоистых и каркасных алюмосиликатов в несульфидном цикле с целью получения дополнительных видов товарной продукции 88
4.1 Изучение вещественного состава хвостов сульфидного цикла 89
4.2 Формирование технологической схемы флотации в несульфидном цикле 90
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 94
4.3.2 Тестирование зарубежных коллекторов фирмы Clariant 99
4.3.3 Влияние значения рН на извлечение железа в темноцветный продукт
4.4 Условия слюдяной мусковитовой флотации 103
4.5 Адаптация реагентного режима на гранито-сланцевом типе пробы 105
4.6 Флотационное разделение кварц-полевошпатового концентрата 106
4.7 Изучение хемосорбции применяемых собирателей методом инфракрасной спектроскопии 107
4.8 Показатель комплексности переработки молибденсодержащих руд гранитного состава Южно-Шамейского месторождения 111
Выводы по четвертой главе 113
Заключение 114
Список литературы 116
- Технология флотационного обогащения медно-молибденовых руд, действующая на КООП «Эрдэнэт»
- Текстурные особенности гранитов и гранито-сланцев
- Результаты флотационных исследований по режиму селективной флотации
- Зависимости влияния параметров флотации на технологические показатели обогащения с описанием флотируемости отдельных минералов
Технология флотационного обогащения медно-молибденовых руд, действующая на КООП «Эрдэнэт»
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 Александрийская, 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:
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.
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 MX 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
Текстурные особенности гранитов и гранито-сланцев
Принципиальная схема переработки руд Южно-Шамейского месторождения Представленная на рисунке 2.20 предварительная схема переработки гранитного состава предусматривает получение слюдяного концентрата - мусковитового, так как соотношение слюдистых минералов располагает к флотационному разделению. По такому принципу работает ОАО «Вишневогорский ГОК», на котором осуществляется биотитовая флотация в две стадии, затем из камерного продукта выделяют мусковит. Хвосты слюдяного цикла подвергаются селекции полевых шпатов и кварца.
Для гранито-сланцевого типа схема упрощается, так как технологическая проба сложена на 43,9% слюдистыми минералами, что может вызвать затруднения при выделении кварца и полевых шпатов. Содержания мусковита в рудах этого типа считаются низкими, что ставит под сомнение целесообразность выделения мусковитового концентрата. При этом селективно разделить мусковит и флогопит-биотит также является задачей трудновыполнимой, по причине преобладания минералов флогопит-биотитового состава, неприменимых в промышленности.
Кварц-полевошпатовый концентрат чаще всего подвергается разделению на разноименные концентраты, однако по результатам вещественного анализа выявлено, что смесь полевых шпатов имеет отношение КгО агО ниже 2. Это значительно ухудшает качество самостоятельного полевошпатового концентрата, и в области керамической и стекольной промышленности он возможно не найдет должного применения или, как чаще бывает, сбыта. Несмотря на это, работе будет рассмотрен вариант получения полевошпатового концентрата на уровне тестовых экспериментов.
1. Получены химический и минеральный составы исходных проб двух типов Южно-Шамейского месторождения (таблица 2.4);
2. Содержания молибдена являются промышленными. С точки зрения получения молибденового концентрата, руды не являются труднообогатимыми: небольшое содержание сульфидным минералов, следовательно, немного минералов со схожими поверхностными свойствами, что является благоприятным фактором для флотации.
3. Руды Южно-Шамейского месторождения являются комплексными: основным породообразующим минералам при оптимальном режиме селекции можно найти промышленное применение. Так, из руд гранитного типа возможно получение концентратов молотой мусковитовой слюды марок: СММ, СМЭ, СМЭК, СМТК, СТО, СММЭ [61]; из гранито-сланцев - получение слюдяного флогопитового концентрата невозможно, так как слюда сильно ожелезненная. Полевошпатовые или кварц-полевошпатовые концентраты возможно получить, однако как концентраты они будут иметь низкое соотношение окислов щелочных металлов K20:Na20 менее 2 [62].
Первоначально для исследований были отобраны несколько представительных проб, различающихся между собой содержанием молибдена: от 0,02% до 0,11%. Согласно геологическим данным среднее содержание молибдена в руде составляет 0,06% [11], исходя из чего, были сформированы пробы гранитов, гранито-сланцев и их смеси , вещественный состав двух первых типов приведен во второй главе.
Рудоподготовка материала для технологических флотационных исследований заключалась в дроблении исходных кусков крупностью -50+10 мм до класса крупности -2+0 мм по схеме, приведенной на рисунке 3.1.
Первая стадия дробления осуществлялась в лабораторной щековой дробилке (ЩДСУ-100x200). Дробленный материал поступал на трехпродуктовый лабораторный инерционный грохот типа ГИЛ 052. Класс +10 мм возвращался вновь на додрабливание в ЩДСУ-100x200, промпродукт грохота классом крупности -10+2 мм следовал на вторую стадию дробления, осуществляющейся на валковой дробилке ДЛВ-200х125. Подрешетный продукт первой стадии грохочения крупностью -2+0 мм является готовым продуктом. Дробленный материал валковой дробилки возвращался на операцию грохочения.
Вещественный состав двух типов руд Южно-Шамейского месторождения предопределяет первоначальную поцикловую компоновку технологической схемы. Так, исследования, представленные в данной главе, посвящены решению следующих задач:
1. Определение необходимого содержания контрольного класса (-71+0 мкм) в питании флотации для руд гранитного и гранито-сланцевого состава;
2. Рассмотрение двух режимов сульфидной флотации. Первый режим определяется как селективный, то есть выборочная флотация молибденита от прочих сульфидов (халькопирита и пирита), что благоприятно скажется на дальнейшем перечистном переделе чернового молибденового концентрата, так как в этом случае обеспечено высокое качество основного концентрата и минимальное содержание породообразующих минералов. Второй вариант включает в себя коллективную сульфидную флотацию, что обеспечит максимальное извлечение молибдена, но при одновременном снижении качества основного концентрата и введение его перечисток.
3. Исследования действия реагентов (собирателей, депрессоров, регуляторов, пенообразователей) на качественно-количественные показатели обогащения.
4. Обоснование и соотношение расходов применяемых реагентов для оптимизации флотационного процесса.
5. Компоновочные решения топологии выбранной технологической схемы и рассмотрение необходимости добавочных операций для подготовки хвостов сульфидного цикла к последующему этапу обогащения - флотации несульфидных промышленных минералов (мусковит, полевые шпаты и кварц).
С целью снижения объема экспериментальных исследований основные параметры, влияющие на флотацию, будут определены для руд гранито-сланцевого состава. Это обосновано тем, что запасы гранито-сланцев преобладают, а сходство минерального состава позволяет принять экспериментальные зависимости действительными и для руд гранитного состава.
Результаты флотационных исследований по режиму селективной флотации
Комплексная переработка минерального сырья занимает одну из центральных позиций в экономическом и экологическом вопросах. Помимо извлечения ценных металлов (медь, молибден, никель, цинк, свинец) современные тенденции направлены на попутное извлечение нерудных минералов с целью использования последних в строительной сфере.
Четвертая глава настоящей диссертационной работы посвящена исследованиям флотации слюд и полевых шпатов из хвостов сульфидного цикла, описанного в предыдущей главе.
Все основные исследования были проведены на пробе гранитного состава, как основного источника сырья для получения попутных концентратов - мусковитового и кварц-полевошпатового. В данной главе приведены результаты исследований слюдяной флотации из гранито-сланцевого типа пробы.
Прежде всего, для полноты описания исследований, необходимо акцентировать внимание на несколько факторов, предопределяющих ведущие направления комплексного обогащения руд Южно-Шамейского месторождения. Во второй главе, содержащей сведения о вещественном составе двух природных типов руд, обозначались возможности получения несульфидных концентратов. Так, из пробы гранитного состава, возможно выделение мусковитового, полевошпатового и кварцевого концентратов; из пробы гранито-сланцевого состава исключается получение мусковитового концентрата, и ставится вопрос о возможности получения кварц-полевошпатового концентрата.
Основная трудность данного обогатительного передела заключается в весьма близких флотационных свойствах силикатных минералов [87]. Существует ряд мер для повышения селективности процесса, заключающихся, в основном, в активации или дезактивации разделяемых минералов, добавлением депрессоров, введением операции отмывки, обесшламливания, механоактивации.
В пробе имеются следы молибдена (менее 0,002%) и меди (0,01%); незначительны содержания серы - 0,03%, что практически подтверждает отсутствие сульфидных фаз минералов, следовательно, железная составляющая представлена оксидной формой, что в данном случае является вредной примесью. Отношение содержаний КгОи №гО составляет 1,2. 2. Минеральный состав хвостов сульфидной флотации приведен в таблице 4.2.
Среди обозначенных минералов следует отметить железосодержащие, которые подлежат непосредственному удалению, как вредные примеси: а именно, минералы флогопит-биотитового состава, эпидот, различные амфиболы и редко встречающиеся единичные зерна пирита, халькопирита, гематита и магнетита. Среди кальцийсодержащих минералов выделяются флюорит, апатит и кальцит. Таблица 4.2 - Минеральный состав хвостов сульфидного цикла
Мусковит (белая или калиевая слюда) представляет интерес в промышленности за высокие тепло- и электроизоляционные свойства, а также за весьма совершенную спайность и прозрачность. Первой значимостью обладает листовая слюда, которую обогащают рудоразборкой, сортировкой по крупности и разделением по форме [88-90]. Мелкоразмерную слюду обогащают методом флотации.
Флотируемые в исследованиях минералы, относятся к пятому классу по флотационным свойствам, выделяемому М.А. Эйгелесом [91]. Окислы и силикаты обладают флотационной активностью в присутствии собирателей анионного жирнокислотного и катионного типов. Однако эти свойства напрямую зависят от природы минерала и наличия на их поверхности посторонних соединений.
Анализ предполагаемой товарной продукции показал: 1. Среди слюдяных концентратов [61] подходящим по форме и размерам является молотый тип, что обусловлено флотационным методом обогащения. Требования к качеству слюдяного концентрата представлены в таблице 4.4. Таблица 4.4 - Требования к качеству мусковитового концентрата
Концентраты кварц-полевошпатового и полевошпатового состава могут соответствовать требованиям ГОСТа [92, 93] по наличию примесей, в особенности по содержаниям оксидов железа и магния, однако по природным признакам, а именно по сумме оксидов щелочных металлов КгО и Na20 товарная продукция будет невысокого качества. Поэтому основные исследования направлены на получение кварц-полевошпатового концентрата марки КПШС-0,2-11,5 для производства облицовочной плитки (таблица 4.5). Таблица 4.5 - Требования к качеству кварц-полевошпатового концентрата КПШС-0,2-11, Наименование показателя Норма
Главное назначение операции обезжелезнения - наиболее полное удаление железосодержащих минералов путем введения обратной темноцветной флотации. В пенный продукт при соответствующем реагентном режиме извлекаются кальций- и железосодержащие минералы. Пенный продукт является отвальным продуктом. Оптимизация процесса темноцветной флотации по критериям: выбор и расход жирнокислотных собирателей и уточнение значения водородного показателя, позволит снизить потери мусковита, имеющего схожие флотационные свойства с удаляемыми минералами.
Основная и контрольная мусковитовая флотация с перечистными операциями чернового слюдяного концентрата. Ключевым моментом в технологической схеме является то, что хвостами алюмосиликатного цикла будет готовый кварц-полевошпатовый концентрат, отвечающий требованиям ГОСТ.
Во-первых, силикаты содержат набор одних и тех же элементов - калий, магний, железо, алюминий, кремний. Этот нюанс не позволяет выявить переход, по данным химического анализа, какого-либо конкретного минерала в пенный продукт. Так, при химическом анализе продуктов обогащения невозможно оценить потери мусковита со сбросным продуктом, или, например, при селекции полевых шпатов и кварца определить загрязненность полевошпатового концентрата кварцевой минерализацией. Также, ввиду природных особенностей минералов, описанных во второй главе, проблематичным является определение величины извлечения железа в пенный продукт темноцветной флотации, так как неясен следующий момент: в какой форме находится железо в камерном продукте цикла обезжелезнения - микровключения и побежалости на полевых шпатах и кварце, или же это не удаленные железосодержащие минералы.
Поэтому, в случае несульфидной флотации, необходим комплексный подход к оценке продуктов обогащения. Решением озвученной проблемы является попутная диагностика выходных продуктов методом рентгено-фазового анализа, основанного на дифракции рентгеновских лучей по методу корундовых чисел (методика описана во второй главе).
Данная методика расчета обладает некоторыми недостатками - это полуколичественный метод, то есть содержание минерала в пробе величина не абсолютная, а относительная -интенсивность пика на зарегистрируемой дифрактограмме имеет прямо пропорциональную зависимость от содержания минерала (рисунок 4.2).
Зависимости влияния параметров флотации на технологические показатели обогащения с описанием флотируемости отдельных минералов
На действующем предприятии ОАО «Малышевского рудоуправления», перерабатываются гранитные отвалы, представленные вскрышными и вмещающими породами (пегматоидными гранитами) Квартального редкометалльного месторождения, добытыми в 1972-1975 гг.
По существующей схеме и реагентному режиму мусковитовой флотации проведены лабораторные исследования с целью получения мусковитового концентрата. Условия мусковитовой флотации, действующие на обогатительной фабрике: флотация мусковита осуществляется в кислой среде (рН=2 -3) в присутствии катионного собирателя класса аминов Флон-2.
Флон-2 - ацетат высших алифатических аминов. Подвижная жидкость от желтого до коричневого цвета. Массовая доля активной части не менее 37%. Удельный вес 0,8-Ю,85 г/см . Температура застывания не более - 5 С. Изготовитель - «Волгодонский химический завод «Кристалл», г. Волгодонск.
Схема проведения флотационных опытов мусковитовой флотации 1. Поступившие хвосты сульфидного цикла последовательно кондиционируют с серной кислотой и мылом талового масла; 2. Проведение темноцветной флотации, пенный продукт которой направляется в отвал; 3. Из камерного продукта темноцветной флотации удаляется избыток реагентов путем сгущения и отмывки; 4. После этого пульпа поступает в агитационный чан, где происходит кондиционирование с серной кислотой, затем с собирателем Флон-2; 5. Проводится поэтапно основная и контрольная мусковитовая флотация. Камерный продукт контрольной операции является готовым кварц-полевошпатовым концентратом; 6. Пенные продукты мусковитовой флотации направляются на две перечистные операции. Так как лабораторные исследования не полностью дают представление о протекании флотации в производственных масштабах, запланирована третья перечистка;
Отработанные режимные параметры были испытаны на пробе гранито-сланцевого состава. С учетом того, что содержания темноцветных минералов в гранито-сланцах значительно больше, чем в пробе гранитного состава, экспериментальным путем подбирался расход мыла таллового масла. Основным критерием оценки, как и в предыдущих описаниях, служило содержание железа в камерном продукте темноцветной флотации.
Однако, при проведении цикла обезжелезнения, одной операции темноцветной флотации недостаточно: содержание железа в камерном продукте составляло от 3,0% до 4,0%, что, безусловно, говорит о необходимости стадиальной флотации, то есть проведение слюдяной флотации при тех же условиях, что и мусковитовая. Полученные результаты приведены в таблице 4.8.
Для кварц-полевошпатового концентрата рекомендуется доводка продукта магнитной сепарацией. Однако, получение этого вида товарной продукции не целесообразно, так как затраты на передел по удалению слоистых и железосодержащих минералов превышают стоимости полученного кварц-полевошпатового концентрата, характеристики которого приведены в таблице 4.9. Таблица 4.9 - Химический состав кварц-полевошпатового концентрата
Кварц-полевошпатовый продукт, по действующей технологии Малышевской обогатительной фабрики, подвергается отмывке и сгущению, кондиционированию с плавиковой кислотой и подачей катионного собирателя Флон-2.
Плавиковая кислота служит депрессором кварца, и одновременно с этим, является активатором полевошпатовых минералов [100]. По схеме (рисунок 4.15) проводилось разделение кварц-полевошпатового продукта в разноименные концентраты.
Существует ряд методов исследования адсорбции реагентов на поверхности минералов. В первую очередь они направлены на получение сведений о величине, прочности и кинетики закрепления реагентов. Для рассмотрения качественной характера взаимодействия применяют термодинамические расчеты, которые основаны на предположениях о протекании химической реакции на поверхности минерала с реагентом. Также известен такой способ, как инфракрасная спектроскопия. Данные ИК-спектроскопии позволяют получить информацию о состоянии адсорбированного реагента [101].
При пропускании инфракрасного излучения через образец, информация, поставляемая в виде спектра, показывает полосы поглощения (пропускания), возникающие вследствие возбуждения колебаний и вращений групп атомов в веществе. Именно положение этих полос характеризуются длиной волны X (см" ).
Измерения образца проводят: в жидкой эммерсионной среде (вазелиновое или фторированное масло), или в запрессованных в бромистом калии таблетках, или методом нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО). В настоящих исследованиях измерения проводились методом НПВО, основой которого является изучение характеристических колебаний групп атомов. Таким образом, можно идентифицировать группы СНз, СН2, СООН, COO", NH2, NH3+ и другие.
Измерения проводились на Фурье-спектрометре «Vertex 70» и «ALPHA» с модулем НПВО фирмы "Bruker" с применением микроприставки однократно нарушенного полного внутреннего отражения «Pike» (призма с углом 45о из материала - алмаз). При регистрации спектров НПВО вводилась поправка, учитывающая глубину проникновения в зависимости от длины волны.
Съемка спектров проводилась в диапазоне от 4000 см-1 до 400 см" с разрешением 4 см" . Число сканов 64. Проводилась компенсация атмосферной влаги и корректировка базовой линии. Запись спектров осуществлялась в единицах НПВО (ATR).
Понятие комплексного использования минерального сырья в настоящее время является одним из ведущих аспектов в области горнодобывающей и перерабатывающей промышленности. Постоянное снижение содержаний полезных компонентов призывает вовлекать в промышленный оборот труднодоступные, труднообогатимые руды; нередко перерабатывать производственные отходы прошлых лет; находить альтернативное применение выпускаемой продукции; а также попутно извлекать компоненты, имеющие промышленное значение.
Одновременное выполнение условий: увеличение прибыли предприятия, сокращение эксплуатационных и материальных затрат, и, безусловно, снижение экологического вреда -основные решаемые задачи комплексного и рационального использования сырья.
Научно-технические достижения в области обогащения руд чаще всего позволяют извлекать все, имеющие промышленное значение, компоненты, однако это не всегда имеет экономическую эффективность [102].