Содержание к диссертации
Введение
1. Современное состояние теории и практики управления свойствами минералов при подготовке руд к обогащению 9
1.1 Общие сведения о высокодисперсных минералах 10
1.1.1 Высокодисперсные минеральные частицы золота 12
1.1.2 Платина и металлы платиновой группы 20
1.2 Теория и практика современных способов управления поверхностными свойствами 37
1.2.1 Магнитные коллоиды. Общая характеристика вопроса 38
1.2.2 Методы получения частиц 40
1.2.3 Стабилизация и модификация коллоида 43
1.2.4 Применение магнитной жидкости 47
1.3 Методы магнитной сепарации ВД частиц, коллоидов и т.п 52
Вывод по главе 1 .57
2. Исследование преобразования минералов и изменения их технологических свойств в процессе выветривания хвостов обогащения медно-никелевых руд 60
2.1 Объект диссертационного исследования 60
2.1.1 Вещественный состав песков техногенной россыпи р. Щучья 64
2.1.2 Перераспределение металлов по классам крупности 67
2.1.3 Состав жидкой фазы и общий баланс металла 71
2.1.4 Изучение продуктов выветривания 74
2.1.5 Фазовый состав вторичного минерального комплекса 77
2.2 Обсуждение результатов 82
Вывод по главе 2 .89
3. Исследование и разработка метода магнитно коллоидной обработки минеральных частиц как метода подготовки перед обогащением 93
3.1 Получение и характеризация магнитного коллоида. Водного и на углеводородной основе 93
3.1.1 Синтез магнитного коллоида 93
3.1.2 Стабилизация магнитного коллоида 95
3.2 Взаимодействие МК с модельной поверхностью 97
3.3 Изучение вещественного состава руды коры выветривания Верхне-Таловского участка Самсоновского рудного поля .99
3.4 Исследование взаимодействия эмульсии магнитного коллоида с Au рудой коры выветривания 102
3.4.1 Влияние расхода ФМЖ на показатели обогащения 105
3.4.2 Влияние расхода ксантогената на показатели обогащения 107
3.4.3 Влияние расхода мазута на показатели обогащения 109
3.4.4 Методы извлечения магнитного продукта 110
3.5 Взаимодействие водной дисперсии магнитного коллоида с Au рудой коры выветривания 112
3.5.1 Влияние расхода стабилизированной водной дисперсии на показатели обогащения 112
3.5.2 Влияние расхода стабилизированной и модифицированной водной дисперсии магнитного коллоида на показатели обогащения 114
3.5.3 Влияние концентрации тиоктовой (липоевой) кислоты при расходе Fe3O4 100 г/т на показатели обогащения 116
3.5.4 Методы извлечения магнитного продукта 117
3.6 Сравнительный анализ методов извлечения магнитных агрегатов 119
Вывод по главе 3 121
4. Разработка метода геохимического опробования на основе магнитно-коллоидной обработки 124
Вывод по главе 4 132
5. Разработка технологических решений 132
5.1 Технология извлечения высокодисперсного золота из руд коры выветривания 132
5.2 Технология геохимического опробования 134
5.3 Технология доизвлечения цветных и благородных металлов из лежалых хвостов обогащения Cu-Ni руд 135
6. Технико-экономичекая эффективность процесса 137
Заключение 150
Приложение 1 .153
Использованная литература 154
- Теория и практика современных способов управления поверхностными свойствами
- Перераспределение металлов по классам крупности
- Изучение вещественного состава руды коры выветривания Верхне-Таловского участка Самсоновского рудного поля
- Технология извлечения высокодисперсного золота из руд коры выветривания
Введение к работе
Актуальность работы. Решение проблемы подготовки минералов к сепарации особенно актуально при переработке упорного и нетрадиционного сырья. При этом проблема включает две задачи: воздействие на объем минерала с целью раскрытия вкраплений и управление поверхностными свойствами для повышения контрастности свойств.
Известные способы «объемного» воздействия (магнетизирующий обжиг, агломерационный обжиг) сопряжены с высокими энерго – материалозатратами, экспоненциально возрастающими с уменьшением размеров вкрапленности минерала.
Управление поверхностными свойствами широко развито в технологии обогащения полезных ископаемых (флотация, гравитация, сгущение). В то же время, широкое распространение получило перспективное направление, связанное с изучением частиц коллоидной крупности специально разработанными способами модификации. Комбинирование этих способов с традиционными способами обогащения полезных ископаемых обещает новые возможности развития способов подготовки минералов к сепарации.
Цель работы: научное обоснование способов управления свойствами минералов, позволяющих повысить эффективность извлечения из руд цветных и благородных металлов с высокодисперсными минералами.
Идея работы: заключается в том, что эффективность обогащения сложного сырья может быть повышена при подготовке его к обогащению способами выветривания для раскрытия вкрапленности и обработкой магнитными коллоидами перед обогащением, селективно изменяющими магнитные свойства поверхности минералов для повышения контрастности свойств.
Основные задачи исследований.
1. Изучение процесса перераспределения цветных и благородных металлов по
классам крупности при выветривании лежалых хвостов Cu-Ni руд.
2. Теоретическое обоснование способа магнитно-коллоидной обработки.
3.Экспериментальные исследования способа магнитно-коллоидной обработки
золотоносной коры выветривания.
4. Разработка технологии переработки тонковкрапленных руд, руд коры выветривания, руд с упорным золотом, техногенных образований.
Методы исследований.
В работе применялись следующие методы исследования:
– для изучения вещественного состава использовали химический, фазовый, фазовый геохимический, пробирный и ситовой анализ;
–структура и свойства золота обработанного магнитными коллоидами изучали на сканирующем автоэмиссионном микроскопе Hitachi S-5500;
– лабораторные испытания.
Научная новизна работы.
1. Экспериментально установлены особенности перераспределения благородных металлов между твердой и жидкой фазой, между минералами носителями, по классам крупности при выветривании хвостов обогащения Cu-Ni руд, в частности, более быстрое высвобождение платины и палладия, чем окисление сульфидной матрицы, и зависимость распределения благородных металлов по вторичным образованиям от формы нахождения металла в сульфидном минерале-носителе.
2. Теоретически и экспериментально обосновано применение модифицированного и стабилизированного магнитного коллоида для выделения цветных и благородных металлов; в качестве омагничивающего реагента с последующим выделением концентрата магнитными методами обогащения.
Практическая значимость и реализация результатов работы.
1. Проведены испытания по изучению возможности отделения гидроокислов
от пустой породы способом магнитно-коллоидной обработки с последующим
выделением концентрата высокоградиентной сепарацией на материале Дюбкошской
золотоносной площади. Составлен акт о проведении испытаний.
2. Разработана технология извлечения золота из текущих хвостов
обогатительных фабрик. Рассчитан ожидаемый экономический эффект от внедрения
процесса магнитно-коллоидной обработки на текущих хвостах золотоизвлекательной
фабрики.
-
Результаты работы использованы при разработке технологической схемы обогащения лежалых хвостов Норильского промышленного района.
-
Результаты данной диссертационной работы внедрены в учебный процесс ИЦМиМ СФУ в качестве дополнения к курсу лекций по дисциплинам «Магнитные, электрические и специальные методы обогащения».
-
Получен патент №2497960 РФ Способ сепарации минеральных частиц с предварительной обработкой магнитным коллоидом / Бакшеева И.И., Брагин В.И. -№ 2012120957; заявл. 22.05.2012; опубл. 10.11.2013 Бюл. № 31.
Основные положения, выносимые на защиту.
1. Выветривание медно-никелевых руд и хвостов их обогащения
сопровождается высвобождением благородных металлов с образованием
высокодисперсных и мобильных форм, доля которых зависит от типа металла и
состава жидкой фазы, при этом скорость высвобождения платины и палладия
превышает скорость окисления сульфидной матрицы.
2. Эффективность извлечения тонких минеральных частиц может быть
повышена предварительной обработкой пульпы модифицированным магнитным
коллоидом. При этом максимальная эффективность магнитной коллоидной обработки
достигается при оптимальном сочетании стабилизирующих и модифицирующих
реагентов в зависимости от формы подачи коллоида (водная, углеводородная
эмульсия), метода магнитной сепарации (ВГС, слабое магнитное поле, флокуляция) с
использованием экспериментально установленных зависимостей.
3. Технология подготовки к обогащению лежалых хвостов обогащения Cu-Ni
руд и золотоносных кор выветривания и способ извлечения благородных металлов с
магнитной сепарацией с предварительной магнитно-коллоидной обработкой.
Степень обоснованности и достоверность научных положений, выводы и рекомендации, содержащихся в диссертации, подтверждается достаточной сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований, а также применение комплекса современных физико-химических методов исследования, стандартных методик и сертифицированного оборудования.
Апробация работы.
Основные положения и результаты исследований докладывались на Международных и Всероссийских научно-практических конференциях и семинарах: Неделя горняка – 2010 (25 – 29 января 2010 года, Москва); VI Всероссийская научно -техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых (25 апреля 2010 год, Красноярск); VIII Конгресс обогатителей стран СНГ (28 февраля – 2 марта 2011
года, Москва); Третий международный конгресс «Цветные металлы - 2011» (7 – 9 сентября 2011 года, г. Красноярск); Международное совещание «Современные методы технологической минералогии в процессах комплексной и глубокой переработки минерального сырья» «Плаксинские чтения – 2012 г.» (10 – 14 сентября 2012 года, г. Петрозаводск).
Личный вклад автора состоит в постановке проблемы, формулировке задач исследования, анализе современного состояния изученности вопроса о высокодисперсных минеральных частицах в природных и техногенных месторождениях и взаимодействии минеральных частиц с модифицированными коллоидами, в проведении экспериментальных исследований, в разработке технологии извлечения цветных и благородных металлов из руд, в планировании и проведении экспериментов, обработке полученных результатов, формулировании выводов и рекомендаций, формулировке защищаемых положений и их доказательстве.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе 4 работы в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, заключения, библиографического списка и 1 приложения. Работа изложена на 168 страницах машинописного текста, содержит 102 рисунка и 37 таблиц. Библиография включает 127 источник.
Теория и практика современных способов управления поверхностными свойствами
В обогащении полезных ископаемых широко развито управление поверхностными свойствами в процессе флотации. В качестве инструментов управления используются реагенты содержащие частицы коллоидного размера, которые позволяют придать те или иные свойства минералу. С другой стороны, в последнее время бурно развивается направление нанотехнологии, связанное с тонким управлением коллоидными частицами специально разработанными способами модификации. Комбинирование этих способов с традиционными способами обогащения полезных ископаемых обещает новые возможности развития способов подготовки минералов к сепарации.
Под модификацией наночастиц подразумевается – присоединение к их поверхности тех или иных молекул, отвечающих за выполнение какой-либо функции данных частиц. Такие молекулы называются модифицированными. Пример: покрытие наночастиц антителами к определенным рецепторам на поверхности раковых клеток (функция – точная доставка частиц с лекарством именно к раковым клеткам).
Подход, который будет, использован для управления поверхностными свойствами минералов как было, описано выше заимствован, частично из практики обогащения и современного направления в истории науки нанотехнология. Суть его заключается в следующем: частицы коллоидной крупности модифицируются реагентом имеющим сродство как к поверхности коллоидной частице так и частице ценного минерала, без изменения исходных свойств минерала.
Магнитные жидкости (МЖ) представляют собой высокоустойчивые коллоидные растворы однодоменных ферро- и ферримагнитных микрочастиц в некоторой жидкости-носителе (воде, углеводородных средах, минеральных и кремнийорганических маслах и т.п.), которые не осаждаются в гравитационных и магнитных полях из-за их небольшого размера и не флоккулируются из-за их поверхностных покрытий. Общая структура магнитной жидкости схематично изображена на рисунке 1.3. В качестве магнитных материалов используемых для получения магнитной жидкости используют ферромагнитные материалы – железо или кобальт и ферримагнитные материалы – наиболее распространенный из которых магнетит (Fe304).
Преимущество магнетита перед другими материалами - несклонность к окислению. Магнитные жидкости основанные на кобальте или железе со времен теряют свои свойства. Размер магнитного коллоида составляет от 10 до 50 нм, что является оптимальным для предотвращения выпадения в осадок, поскольку Броуновское движение будет доминировать над гравитационной и магнитной силой.
Магнитные жидкости основанные на магнетите наиболее распространенная модифицирующая группа для закрепления - карбоновая кислота (с карбоксильной группой -COOH). Это механизм закрепления использовался в самых первых магнитных жидкостях, который состоял из стабилизированной жирной кислотоы, коллоидов магнетита в керосине, где группа головы карбоксила жирной кислоты, закреплена к поверхности магнетита (рисунок 1.4).
Дисперсные частицы, вследствие малости их размеров (около 100 Е), находятся в интенсивном броуновском движении, что обеспечивает седиментационную устойчивость магнитных коллоидов. Для агрегативной устойчивости коллоидных систем с магнитными частицами необходимо, чтобы сближение частиц вызывало появление сил отталкивания между ними. Это достигается путем введения в МЖ определенного количества стабилизатора – поверхностно-активного вещества (ПАВ). Образованный на поверхности частиц молекулами ПАВ адсорбционный слой создает структурно-механический барьер, препятствующий укрупнению частиц из-за их слипания. Обычно в качестве ПАВ используют вещества, состоящие из полярных органических молекул, строение которых характеризуется наличием короткой модифицирующей группы (щелочной, кислотной и др.) и длинной хвостовой цепочки (углеводородной, фторуглеродной и др.). Как правило, в качестве классического стабилизатора для магнитных жидкостей используется олеиновая кислота.
Синтез магнитной жидкости состоит из двух основных стадий: получение магнитных частиц коллоидных размеров и стабилизации их в жидкой основе.
Для обеспечения устойчивости МЖ необходимо обеспечить получение частиц ферромагнетика размером 50 - 200. Достичь таких размеров можно или измельчая крупные частицы магнетика, или же выращивая их из молекул раствора до коллоидных.
Способы получения коллоидных систем МЖ можно разделить на методы диспергирования и методы конденсации.
Дисперсионные методы получения ФМЖ
Из всех существующих методов диспергирования частиц только -механический оказался пригоден для получения магнитных жидкостей.
Все методы диспергирования заключаются в измельчении грубых частиц твердых тел до коллоидных размеров. Механизм диспергирования можно объяснить следующим способом. Следует отметить, что первые магнитные жидкости были получены Папелом [65] в 1965 году, путем размалывания в шаровой мельнице в течение 3 месяцев грубодисперсных частиц магнетита в смеси керосина и олеиновой кислоты как стабилизатора. Магнетитовая пудра смешивалась с жидкой основой (керосином) и поверхностно-активным веществом (олеиновой кислотой), содержание которого составляет 10-20% объема основы. Разовая загрузка магнетита в жидкую фазу не превышала 0,2 кг/л. Такое соотношение между магнетитом и поверхностно-активным веществом создавало благоприятные условия для получения мономолекулярного защитного слоя на каждой частице, средний размер которой в конечном продукте составлял около 10 нм. Р. Кайзер [66-67] усовершенствовал метод получения магнитных жидкостей Пепелом и получил магнитные жидкости на воде, органических основах (в том числе ароматических углеводородах) и эфирах. Благодаря простоте этот метод получил широкое распространение.
Перераспределение металлов по классам крупности
В результате обработки технологической пробы ТП3 (опытов 1.3, 5.3, 17.3), с последующим вскрытием царской водкой, получены результаты, которые показаны на рисунках с 2.5 по 2.28.
Содержание, извлечение и плотность распределения металлов в классах крупности (исходная проба) представлены на рисунках 2.5 – 2.10, (опыт 1.3) представлены на рисунках 2.11 – 2.16, (опыт 5.3) представлены на рисунках 2.17 – 2.22, (опыт 17.3) представлены на рисунках 2.23 – 2.28.
В процессе выветривании, независимо от состава жидкой фазы, происходит ошламование. Сильнее всего возрастает выход класса – 0,044 мм, на 45-85% отн. В меньшей степени растет выход зернистых фракций -014+0,044 мм, на величину 20-60% отн. Материал более крупных классов при выветривании, наоборот, убывает.
Подробный анализ обработанных данных представлен в параграфе 2.2.
Жидкая фаза, полученная после промывки проб материала, отделялась фильтрованием под вакуумом на фильтре «синяя лента». Для концентрирования халькофильных металлов фильтрат обрабатывался известково-серным отваром (ИСО). Кек отделялся фильтрованием также под вакуумом на фильтре «синяя лента» (рисунок 2.29). Далее кек растворялся по стандартной методике, раствор анализировался на масс – спектрометре. Таким образом, в результате опыта было получено распределение металлов между твердой и жидкой фазой. Последняя, в свою очередь, распределяется на металлы, концентрируемые обработкой ИСО (кек ИСО) и металлы Mg, Fe, Ni, Cu, Pd, Pt.
Исследование жидкой фазы, свидетельствуют о значительном переходе в поровые растворы не только железа, магния и цветных металлов, но также и золота и металлов платиновой группы. В частности, в наших экспериментах концентрация платины в жидкой фазе достигала 9,51 мг/л, в опыте 17.3. Этот опыт отличается от остальных тем, что при закладке в раствор были введены иодистые и бромистые соли. Известно, что бромистые и иодистые комплексы платиноидов более устойчивы, чем хлоридные. Большая часть цветных и благородных металлов осаждается из раствора известково-серным отваром. Новым и неожиданным результатом является то, что даже после обработки этим реагентом не удается выделить благородные металлы в кек полностью. Полученные данные в совокупности указывают на возможность образования при выветривании растворимых форм благородных металлов, которые требуют дальнейшего изучения. В целом, имеющиеся данные позволили предположить, что часть благородных металлов при выветривании переходит во вторичные переотложенные минеральные формы через стадию раствора.
В процессе выветривания на поверхности материала хвостов образовались высолы грязно-зеленого цвета. Из литературных данных известно, что их появление свидетельствует о периодическом высыхании и увлажнении материала в процессе выветривания.
С применением метода сканирующей электронной микроскопии исследовали микроструктуру и морфологию поверхности высолов пробы 1.3, 5.3, 17.3. Результаты исследования представлены на рисунке 2.35.
После выгрузки материала хвостов, на дне и стенках контейнеров были обнаружены отложения вторичных минералов, имеющих вид тонких (менее 2 мм) корок с гладкой, почти зеркальной поверхностью, прилежащей к поверхности контейнера, и неровной, натечной обращенной к основной массе материала.
С применением метода сканирующей электронной микроскопии исследовали микроструктуру и морфологию поверхности отложений вторичных минералов.
Общий вид поверхности отложений вторичных минералов представлен на рисунке 2.39.
Исследование под оптическим микроскопом показало, что отложения представлены прочно сцементированной тонкодисперсной массой (размер зерен составляет доли мкм), в которой отсутствуют зерна минералов хвостов (рисунок 2.39, участок А).
Микрофотографии отдельных участков отложений вторичных минералов представлены на рисунке 2.40.
Изучение вещественного состава руды коры выветривания Верхне-Таловского участка Самсоновского рудного поля
Самсоновское рудное поле расположено в Красноярском крае и представлено одноименным месторождением, локализованным в коре выветривания каолинитового и лимонит-каолинитового типа.
В пределах Самсоновского рудного поля Смирновым М.С. и Южалиной В.Р. выделено три участка: Центральный, Озерный, Верхне-Таловский.
Объектом нашего исследования является участок Верхне-Таловский. Структурные глины содержат мышьяк (до 0,02%) и других микроэлементов, кроме меди, содержание которой в золотоносном интервале 59,0-82,5м достигает уровня 0,03-0,06%.
Шлиховое золото: преобладают зерна сложных форм, в т.ч. друзовидные кристаллы в сростках с кварцем, нарастающих на пластинчатое золото, а также присутствие почковидных наростов с бурыми налетами, явно вторичного происхождения. В структурных глинах золотоносной части коры выветривания из рудных минералов преобладает ильменит, замещенный лейкоксеном и марганцевые минералы. Редко отмечается пирит. По данным [124], в Самсоновском рудном поле золото ассоциируется с гидроокислами железа, образуя в них жилки и включения. Мелкое золото-I обрастает, коррозируется и замещается низкопробным золотом-II. Последнее замещается в виде овальных пятен золотом-III. Все отмеченные генерации служат подложкой для позднего губчатого золота-IV, развивающегося в виде наростов и пленок и иногда игольчатых форм. Следы переотложения золота, причем совместно с гидроокислами железа, в районе настолько очевидны, что можно выделить золотосодержащую кремнисто-лимонитовую вторичную ассоциацию, возникшую в процессе инфильтрации подземных вод кор выветривания. Общий вид технологической пробы золотоносных кор выветривания
Пробирный анализ золотоносных кор выветривания, поступивших на исследования, показал, что содержание золота в пробе – 2,8 г/т.
Распределение золота по классам крупности исходной руды относительно равномерное. Наиболее обеднен золотом класс -0,044 мм. Ни один класс крупности не является отвальным по золоту (Таблица 3.1).
Каолинит в максимальной степени представлен в шламе -0,044 мм и в крупных классах, где он слагает плотные агрегаты с кварцем. Мусковит представлен очень незначительно, содержание его повышается в крупных классах (более 5 мм), где он присутствует в составе реликтов сланцев. Здесь несколько снижается содержание каолинита и растет содержание кварца. Содержание гетита существенно возрастает в классах -0,315+0,074 мм, в тех же классах, где отмечен максимум плотности распределения золота, что указывает на ассоциацию золота и окислов железа в сростках.
Для исследования была выбрана золотоносная руда коры выветривания Верхне-Таловского участка Самсоновского рудного поля. Исследуемая руда является типичным случаем тонкого золота без сульфидов. Подробный вещественный состав представлен в главе 3.3.
Особенность состава руды заключается в том, что часть золота представлена в сростках с оксидами железа, поэтому их нужно предварительно удалить, до обработки двойной эмульсией.
Описание методики опытов
Все исследования по взаимодействию двойной эмульсии МК с Au рудой коры выветривания проводились на лабораторном высокоградиентном сепараторе (см. рис. 3.6).
В качестве носителей магнитного продукта были использованы дробь крупностью 3-5 мм (см. рис 3.7а) и стальная шерсть марки 0 (FINE) и 00 (VERY FINE) (см. рис. 3.7 б). Все смешивалось. Эмульсия образовывалась обычным встряхивание рукой.
Поисковые исследования процесса доизвлечения благородных металлов с предварительной обработкой эмульсией ферромагнитной жидкости и последующим извлечение частиц ценных минералов магнитными методами обогащения проводились на высокоградиентном сепараторе (рис 4.8) и стальной дробью в качестве носителя магнитного продукта.
Условия и результаты этих исследований приведены в табл. 3.3.
Результаты поисковых опытов по исследованию взаимодействия эмульсии МК с золотоносной рудой коры выветривания Верхнее-Таловского участка Самсоновского рудного поля
Как видно из таблице 3.3, содержание металла в магнитном продукте 2 составляет 4.2 г/т при извлечение металла 28.7%. Суммарное извлечение золота составляет 81.76%. Полученные результаты свидетельствуют о сокращении потерь металла с хвостами и получении дополнительной прибыли. Результаты первых испытаний показали хорошие результаты и требуют дальнейших исследований.
Изучали влияние на процесс магнитно коллоидной обработки следующих параметров:
1. Расход ФМЖ;
2. Расход собирателя (ксантогенат);
3. Расход мазута;
4. Исследование методов выделения магнитного продукта.
При реализации экспериментов в качестве носителя использовали стальную дробь крупностью 3 и 5 мм. Частицы ценных минералов отделялись на высокоградиентном сепараторе, на магнитном сепараторе со слабым полем, осаждением в гравитационном поле.
Технология извлечения высокодисперсного золота из руд коры выветривания
Технологическое решение, направленно на извлечение высокодисперсного золота и руд коры выветривания. Технологическая схема, предложенная ранее, не позволяет извлекать тонкое золото. Для этого используется флотация. В диссертационной работе предлагается заменить флотацию на магнитно-коллоидную обработку с последующим выделением золота высокоградиентной сепарацией. На рисунке 5.1 показана схема доизвлечения золота из золотоносных кор выветривания.
Схема включает в себя получение магнитного коллоида методом химической конденсации с последующей стабилизацией олеиновой кислотой и модификацией ксантогенатом. Полученным реагентом обрабатывали камерный продукт флотации, ценный компонент выделяли с помощью высокоградиентной сепарации.
Экономическая целесообразность применения процесса магнитно-коллоидной обработки определялась для хвостов золотоносных кор выветривания Верхне - Таловского участка Самсоновского рудного поля.
Второй способ на основе магнитно-коллоидной обработки, не технологичный, а препаративный для проведения геохимического опробования.
Существует метод геохимического опробования, где в качестве минерала концентрата выделяют оксиды железа. Что бы выделить их, пробу подвергают магнетизирующему обжигу и затем магнитной сепарации на ручном магните или на анализаторе. Это операция трудоемкая и длительная. В данной диссертационной работе предлагается проводить обработку магнитным коллоидом. На рисунке 5.2а показана стандартная схема а на рисунке 5.2б схема которую мы предлагаем. После получения магнитного коллоида мы получаем три продукт, немагнитный продукт, магнитный, то что закрепилось на носителе и сильномагнитный продукт который потом оттирается в процессе отмывки. Именно в сильно магнитном продукте, который является концентратом магнитного коллоида и наблюдается тот же саамы коэффициент концентрации, что и при обогащении по обжиг магнитной схеме.
Достоинства
- Данный метод позволил повысить контрастность геохимических карт, что позволяет выделить области для проведения дальнейших работ.
- Выделяется наличие областей с преобладанием подвижных форм
элементов, что можно использовать как поисковый критерий.
- Уменьшить трудоемкость, продолжительность работы и стоимость.
Третье технологическое решение подготовка лежалых хвостов к обогащению.
По полученным данным можно сделать вывод, что лежалые хвосты недостаточно окислены, мы предлагаем следующую технологическую схему их переработки (рисунок 5.3).
Схема подготовки лежалых хвостов к обогащению включает в себя следующие операции:
- обработка лежалых хвостов на мобильном промывочном комплексе с получением гравиоконцентата. Данная операция позволяет извлечь свободные платиноиды и их реализацией, мы окупаем затраты.
- после промывки пески, и шламы хвостов складируем отдельно и организуем дренаж на том и на другом массиве. Через 4-5 лет происходит практически полное разрушение остаточных сульфидов и высвобождение благородных металлов. После чего эти отвалы разрабатываются и подвергаются той обработке, которая была изложена в главе 2.1. Материал промывается водой и в жидкую фазу извлекается 45-50% цветных металлов, остальные извлекается гравитационными методами, далее после обработки жидкой фазы известково-серным отваром получаем концентрат благородных металлов и вода, которая возвращается в оборот. Это решение позволяет получить после обработки хвостов полностью безопасную территорию, не выделяющую растворимых и токсичных веществ, в то же время мы получаем дополнительно доход от реализации гравииоконцентрата.
Для определения экономического эффекта от внедрения предлагаемой технологии рассчитаны основные экономические показатели, которые свидетельствуют о целесообразности вложения средств в ее реализацию.
Для оценки инвестиционных проектов в горном производстве используют следующие экономические показатели:
Чистый дисконтированный доход (ЧДД);
Индекс доходности (ИД);
Внутренняя норма доходности (ВНД);
Срок окупаемости (Т).
Чистый дисконтированный доход (ЧДД) определяется как сумма текущих эффектов за весь расчетный период, приведенная к базисному году и согласна [126] рассчитывается по формуле: где: Rt - результаты, достигаемые на t-ом году, руб.; Зt - затраты, осуществляемые в том же году, руб.; Кt - капитальные вложения в t-ом году, руб.;
Т - горизонт расчета, т.е. полная длительность оцениваемого срока, годы;
Е - норма дисконта, д.е. Индекс доходности (ИД) представляет собой отношение суммы приведенных эффектов к величине капиталовложений, определяется по формуле:
Зt - затраты на t-ом шаге расчета при условии, что в них не входят капиталовложения.
ИД тесно связан с ЧДД. Он строится из тех же элементов и его значение связано со значением ЧДД: если ЧДД положителен, то ИД 1 и наоборот.
Внутренняя норма доходности (ВНД) представляет собой ту норму дисконта (Евн), при которой величина приведенных эффектов равно приведенным к капиталовложениям. Иными словами является решением уравнения:
В случае, когда ВНД равен или больше требуемой инвестором нормы дохода на капитал, инвестиции в данный проект оправданы, и может рассматриваться вопрос об его принятии. В противном случае инвестиции в данный проект нецелесообразны.
Срок окупаемости (Т) - это период (измеряемый в месяцах, кварталах или годах), начиная с которого первоначальные вложения и другие затраты, связанные с инвестиционным проектом, покрываются суммарными результатами его осуществления.
В качестве объекта для расчета экономической эффективности применения магнитно коллоидной обработки при разработке техногенных месторождений рассмотрены илонакопители, сформировавшиеся в результате разработке месторождения коры выветривания Верхне-Таловского участка Самсоновского рудного поля по гравитационной схеме (рисунок 6.1). Разработка и обоснование технологической схемы представлены в отчете [127].
