Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ : 8
ГЛАВА 1. ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ РАЗРАБОТКИ МАЛООБЪЕМНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ОБОГАЩЕНИЯ ПРИ ОСВОЕНИИ МАЛЫХ КОРЕННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ И РУДОПРОЯВЛЕНИЙ ЗОЛОТА НА ПРИМЕРЕ РЕСПУБЛИКИ САХА (ЯКУТИЯ) 15
1.1. СОСТОЯНИЕ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ БАЗЫ ЗОЛОТА 15
1.1.1. Сложившиеся структурные особенности минерально-сырьевой базы золота 15
1.1.2. Технологические особенности рудных месторождений 17
1.2. СТРУКТУРАДОБЫЧИЗОЛОТА 22
1.2.1. Общие мировые тенденции развития добычи золота 22
1.2.2. Сложившаяся структура добычи золота в России и в республике Саха (Якутия) 24
1.2.3. Перспективы освоения рудных месторождений 25
1.3. ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ СОЗДАНИЯ МОДУЛЬНЫХ . ПЕРЕДВИЖНЫХ РУДООБОГАТИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВ OK НОВОГО КЛАССА 29
1.3.1 Современное состояние процессов переработки и обогащения коренных месторождений золота 29
1.3.2. Небольшие рудообогатительные фабрики 30
1.3.3. Классификация нового класса рудообогатительных установок по производительности 34
1.4. ТЕХНИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ СОЗДАНИЯ НОВОГО КЛАССА РУДООБОГАТИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ 35
1.4.1. Общие проблемы создания малообъемной технологии обогащения коренных месторождений золота..! 35
1.4.2. Перспективы создания дробильно-измельчительного оборудования для малообъемного производства 37
1.4.3. Проблемы обогащения 43
1.4.4. Основные требования к разработке нового класса рудообогатительной установки и задачи исследований 44
ГЛАВА 2. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ В ПРОЦЕССЕ ДЕЗИНТЕГРАЦИИ КУСКОВОЙ РУДЫ В РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМАХ МНОГОКРАТНОГО ДИНАМИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ 47
2.1.МЕТОДИКАИССЛЕДОВАНИЙ 47
2.1.1. Учет особенностей дезинтеграции руд способом «свободного удара» в постановке экспериментальных работ 47
2.1.2.0собенности дезинтеграции горных пород на дробилке активного удара 51
2.1.3. Статистический анализ продуктов дробления 54
2.1.4. Гранулометрические характеристики продуктов дезинтеграции 57
2.2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ МНОГОКРАТНОЙ ДЕЗИНТЕ ГРАЦИИ ГОРНЫХ ПОРОД В ДРОБИЛКЕ АКТИВНОГО УДАРА 62
2.2.1. Влияние текстуры рудных образцов на распределение материалов по классам крупности при многократном динамическом воздействии на примере руд Нежданинского месторождения. 62
2.2.2. Характер распределения продуктов дезинтеграции в области мелких классов крупности... 69
2.2.3. Полимодальность гранулометрических характеристик продуктов дезинтеграции геоматериалов 70
2.2.4. Определение оптимального количества циклов дробления 75
2.2.5. К вопросу моделирования процесса многоциклового дробления с выводом мелких фракций 80
2.3. ИССЛЕДОВАНИЯ МЕХАНИЗМА РАЗРУШЕНИЯ И ОСНОВЫ СПОСОБА ДЕЗИНТЕГРАЦИИ ГЕОМАТЕРИАЛОВ МНОГОКРАТНЫМИ ДИНАМИЧЕСКИМИ ВОЗДЕЙСТВИЯМИ ПРИ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОМ НАРАЩИВАНИИ ЭНЕРГИИ 82
2.3.1.Сходимость гранулометрических характеристик продуктов дезинтеграции отдельных классов крупности по циклам дробления 82
2.3.2. О механизме дробления частиц при «свободном» ударе 85
2.3.3. Изометричность зерен продуктов дробления 91
2.3.4. Изменение гранулометрических характеристик продуктов дезинтеграции при разных значениях энергии динамического воздействия 93
2.3.5. Измельчение мелких классов на центробежной мельнице с нестационарным динамическим воздействием 95
КРАТКИЕ ВЫВОДЫ ПО 2 ГЛАВЕ 97
ГЛАВА 3. РАСКРЫВАЕМОСТЬ МИНЕРАЛЬНЫХ КОМПОНЕНТОВ И ЗОЛОТА, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРОДУКТОВ ДЕЗИНТЕГРАЦИИ ПРИ ДИНАМИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ 98
3.1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАСКРЫВАЕМОСТИ МИНЕРАЛЬНЫХ ЗЕРЕН В ПРОЦЕССЕ ДЕЗИНТЕГРАЦИИ, ЗАДАЧИ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 98
3.1.1. Общие теоретические вопросы раскрываемости минеральных зерен в процессах дезинтеграции руд 98
3.1.2. Методика исследования 101
3.2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА РАСКРЫТИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ ЗЕРЕН (СУЛЬФИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ) В ПРОДУКТАХ ДРОБЛЕНИЯ 104
3.2.1. Раскрытие породообразующих материалов в процессе ударного дробления 104
3.2.2. Оценка степени раскрытия сульфидных минералов в продуктах дробления для разных классов крупности 105
3.2.3. Перераспределение сульфидных минералов по классам крупности в процессе многоциклового динамического воздействия для различных фаз Нежданинской руды 107
3.2.3.1. Черносланцевая фаза 107
3.2.3.2. Трещиноватая сланцевая фаза руды 112
3.2.3.3. Кварцевая фаза 114
3.2.3.4 Сульфидная фаза 117
3.2.3.5 Общие результаты исследований 120
3.3. РАСКРЫТИЕ ЗОЛОТА ИЗ РУД НЕКОТОРЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ В ПРОЦЕССЕ МНОГОКРАТНОГО ДИНАМИЧЕСКОГО ВОЗДЕИСТВИЯ.121
3.3.1. Испытания руды Дуэтского месторождения (кварцевой жилы)...121
3.3.2. Испытания руд месторождения «Нагорное» 124
3.3.3. Испытания руд Задержнинского месторождения 127
ВЫВОДЫ ПО 3 ГЛАВЕ 130
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА СУХИХ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ И АППАРАТОВ ОБОГАЩЕНИЯ 131
4.1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ АППАРАТОВ ДЛЯ КЛАССИФИКАЦИИ И СЕПАРАЦИИ МАТЕРИАЛОВ (СОВРЕМЕННОЕСОСТОЯНИЕ) 131
4.1.1. Использование пневматических методов разделения в классификации зерновых материалов 131
4.1.1.1. Общие сведения о воздушной классификации 131
4.1.1.2. Пневматические классификаторы гравитационного действия 132
4.1.1.3. Пневматические классификаторы центробежно-гравитационного действия 133
4.2. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ РАЗДЕЛЕНИЯ В ОБОГАЩЕНИИ 137
4.2.1. Перспективы использования пневматических методов для обогащения золотосодержащей руды 137
4.2.2. Пневматические машины, имеющие аналоги в мокрых гравитационных методах обогащения 139
4.2.3. Пневматические машины, не имеющие аналогов в мокрых гравитационных методах обогащения 143
4.3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РАБОТЫ ПО ИЗУЧЕНИЮ ПОВЕДЕНИЯ ЧАСТИЦ В АЭРОДИНАМИЧЕСКОЙ ТРУБЕ 145
4.3.1. Природные предпосылки естественной концентрации золота в эоловых процессах 145
4.3.2. Эксперименты в аэродинамической трубе с подвижным днищем 146
4.3.3. Эксперименты в аэродинамической трубе с гладким днищем 149
4.3.4. Проблемы модернизации аэродинамической трубы для сепарации тяжелых минералов 153
4.3.4.1. Необходимость управления воздушно-песчаным потоком в аэродинамической трубе для создания условий разделения минеральной смеси 153
4.3.4.2. Управление состоянием постели 156
4.3.5. Экспериментальные работы на пневматическом сепараторе на базе модернизированной аэродинамической трубы 158
4.4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РАБОТЫ ПО ИЗУЧЕНИЮ СЕПАРАЦИИ ЧАСТИЦ МЕТОДОМ ОТСЕКАНИЯ В ВОГНУТОМ КОЛЕНЕ 164
4.4.1. Поведение частиц разной плотности в воздушно-песчаном потоке в вогнутом колене 164
4.4.2. Эксперименты по сепарации в пневматических установках, работающих по разделению частиц по плотности в воздушно-песчаном потоке в вогнутом колене 166
4.4.3. Аэродинамическая крупность частиц, определяемая в изогнутой трубе 169
4.5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РАБОТЫ ПО СЕПАРАЦИИ ЧАСТИЦ В ПНЕВМОСЕПАРАТОРЕ С ВРАЩАЮЩЕЙСЯ РАБОЧЕЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ 172
4.5.1. Поведение минеральных частиц на вращающейся рабочей поверхности пневмосепаратора 172
4.5.2. Практическое использование полученных новых знаний о поведении частиц в аэродинамической трубе разной модификации при разработке эффективного аппарата пневмосепарации 177
ВЫВОДЫ ПО 4 ГЛАВЕ: 180
ГЛАВА 5. ОПЫТНО-КОНСТРУКТОРСКИЕ РАБОТЫ ПО СОЗДАНИЮ ТЕХНОЛОГИИ И АППАРАТОВ СУХОГО ОБОГАЩЕНИЯ КОРЕННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЗОЛОТА 181
5.1. ОБОСНОВАНИЕ НОВОГО СПОСОБА ДЕЗИНТЕГРАЦИИ, РАЗРАБОТКА, ИЗГОТОВЛЕНИЕ И АПРОБАЦИЯ АППАРАТОВ ДЕЗИНТЕГРАЦИИ ГЕОМАТЕРИАЛОВ 181
5.1.1. Обоснование нового способа дезинтеграции геоматериалов, основанного на многократных динамических воздействиях 181
5.1.2. Разработка, изготовление и результаты испытаний опытных вариантов дробилки и измельчителя 183
5.1.2.1. Разработка дробилки комбинированного ударного действия и результаты испытаний 183
5.1.2.2. Центробежный измельчитель встречного удара (ЦМВУ-800) 187
5.1.2.3. Раскрываемость золота и изометризация частиц золота при дроблении на дробилке ДКД-300 и на центробежном измельчителе ЦМВУ-800 190
5.1.3. Новые дробильные аппараты 195
5.1.3.1. Обеспечение многократности динамического воздействия на куски руды в дробилке активного удара (ДАУ) и ее модернизированная конструщия 195
5.1.3.2. Инерционная двухроторная дробилка 197
5.1.3.3. Центробежная дробилка для мелкого дробления 200
5.1.3.4. Вертикальная роторная дробилка 202
5.1.4. Новые конструкции мельниц с ударным принципом работы 203
5.1.4.1. Роторная мельница 203
5.1.4.2. Центробежный конусный измельчитель 205
5.1.4.3. Дисковый центробежный измельчитель ударного действия 206
5.1.5. Классификационные признаки нового класса дробильно- измельчительного оборудования 208
5.2. РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ НОВОГО ПНЕВМОСЕПАРАТОРА И РАЗРАБОТКА НОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ АППАРАТОВ 209
5.2.1. Результаты испытаний полупромышленного варианта пневмосепаратора ПОС-2000 209
5.2.2. Пневмосепаратор насыпного типа 211
5.2.3. Винтовой пневмосепаратор 213
5.3. ПРОЕКТНО-КОМПОНОВОЧНЫЕ РЕШЕНИЯ ПРИ РАЗРАБОТКЕ РУДОПОДГОТОВИТЕЛЬНОГО И СОКРАТИТЕЛЬНОГО МОДУЛЯ МПРОУ 215
ВЫВОДЫ ПО 5 ГЛАВЕ 218
ГЛАВА 6. МОДУЛЬНЫЙ ПРИНЦИП ПОСТРОЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ОБОГАЩЕНИЯ И ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СОВРЕМЕННОГО ОБОГАТИТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ В ПЕРЕДВИЖНЫХ МОДУЛЬНЫХ УСТАНОВКАХ 219
6.1. СТАДИЙНОСТЬ И ЦИКЛИЧНОСТЬ ПРОЦЕССОВ ОБОГАЩЕНИЯ 219
6.2. МОДУЛЬНЫЙ ПРИНЦИП ПОСТРОЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ОБОГАЩЕНИЯ 223
6.2.1 Технологические модули в обогатительных системах и их самостоятельность 223
6.2.2. Достижение определенной степени разделения — функциональная задача технологических модулей 224
6.3.МО ДУЛЬНАЯ СХЕМА ОБОГАЩЕНИЯ КОРЕННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЗОЛОТА ПРИМЕНИТЕЛЬНО К УСЛОВИЯМ МАЛООБЪЕМНОЙ ТЕХНОЛОГИИ 229
6.3.1.Характер неравномерности исходного питания модульной фабрики «Караван-милл» при переработке руды месторождения Малтан 229
6.3.2. Возможность создания технологических модулей при обогащении золотосодержащих руд на примере Малтанского месторождения 231
6.4. ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ МОДУЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ОБОГАЩЕНИЯ ДЛЯ РАЗДЕЛЬНОЙ (СЕЛЕКТИВНОЙ) РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ СЛОЖНОГО СОСТАВА 234
6.4.1. Учет природной неоднородности месторождений минерального сырья для разработки модульных технологий обогащения 234
6.4.2. Критерии раздельной разработки 239
6.4.3. Оптимизация модульных установок 241
6.5. ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СОВРЕМЕННОГО ОБОГАТИТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ В ПЕРЕДВИЖНЫХ МОДУЛЬНЫХ УСТАНОВКАХ 242
6.5.1. Особенности обогащении руды на мобильных обогатительных установках 242
6.5.2. Оценка существующего обогатительного оборудования применительно к модульным установкам 243
6.5.3. Доводка концентратов 251
ВЫВОДЫ ПО 6 ГЛАВЕ 251
ГЛАВА 7. МОДЕЛИРОВАНИЕ ИНТЕГРАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ ГОРНОГО ПРОИЗВОДСТВА И ПЕРЕРАБОТКИ РУДНОГО ВЕЩЕСТВА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МПРОУ И ОБОСНОВАНИЕ НОВОЙ СТРУКТУРЫ ОРГАНИЗАЦИИ ГОРНО-ОБОГАТИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ 252
7.1. ОСОБЕННОСТИ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПРИ ПРИМЕНЕНИИ МПРОУ 252
7.2. КОНЦЕПЦИЯ РАЗДЕЛЬНОЙ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ...253
7.3. ПЕРСПЕКТИВНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ГОРНОДОБЫВАЮЩЕГО КОМПЛЕКСА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ МПРОУ 256
7.3.1. Интегрированный горно-обогатительный комплекс 256
7.3.2. Геолого-разведочные работы 256
7.3.3. Горно-добычные работы 258
7.3.4. Первичная обработка руды 262
7.3.5 Обогащение первичных концентратов 263
7.3.6. Доводка концентратов 263
7.4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ДОБЫЧИ ЗОЛОТА С ПРИМЕНЕНИЕМ МПРОУ 264
7.4.1. Раздел горного производства 264
7.4.2. Переработка и обогащение 268
7.4.2.1. Технологическая схема переработки и обогащения руды 268
7.4.2.2. Расчет капитальных затрат для создания комплекса 270
7.4.2.3. Расчет себестоимости производства 271
7.4.3. Расчет экономической эффективности производственно- экспериментального участка 275
7.4.3.1. Расчет общезаводских расходов ПЭУ 275
7.4.3.2. Расчет экономической эффективности производства в ПЭУ. 275
7.4.3.3. Сравнение технико-экономических показателей производства 277
7.4.4. Резервы повышения экономической эффективности ПЭУ и стратегия его развития .278
ВЫВОДЫ ПО 7 ГЛАВЕ 280
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 281
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 284
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 301
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 304
ПРИЛОЖЕНИЕ 3... 314
Введение к работе
Актуальность проблемы. В настоящее время запасы россыпных месторождений золота значительно истощились, и становится очевидным необходимость перехода на освоение технологии переработки сырья месторождений рудного золота, в том числе новых типов труднообогатимых месторождений, которые в силу разных причин пока не разрабатываются.
Традиционно разрабатываются крупные и средние месторождения золота, при этом переработка руд осуществляется на золотоизвлекательных фабриках, ведущих самостоятельную производственную деятельность.
Минерально-сырьевая база рудного золота располагает широкими возможностями вовлечения в отработку многочисленных мелких месторождений и рудопроявлении золотокварцевого типа с высоким содержанием при относительно легкой степени их обогатимости. Только на территории Республики Саха известно около 2500 мелких месторождений и рудопроявлении золота с запасами менее 1 тонны металла. Прогнозная оценка показывает, что суммарный запас объектов данного промышленно-генетического типа может превысить 250 т, что сопоставимо с активными разведанными запасами учтенных россыпных месторождений на территории РС(Я). Их освоение считается нерентабельным из-за труднодоступности, сложности горно-геологических условий залегания рудного тела и другими эксплуатационными проблемами. Невостребованность освоения таких месторождений в свое время являлось следствием отсутствия необходимых условий для проведения их детальной разведки и учета запасов. В последнее время освоение малых месторождений стало актуальным, сдерживается отсутствием эффективных технологий и соответствующей техники, в особенности, рудосортировочного, рудоразмольного и обогатительного оборудования.
В связи с этим, создание эффективной технологии и техники для малообъемной добычи и переработки и создание высокоинтегрированных горнообогатительных систем для промышленного освоения небольших рудных месторождений и рудопроявлении золота является весьма важной технико-экономической задачей, решению которой посвящена представленная диссертационная работа.
Цель работы: Создание малообъемной технологии и аппаратов сухого обогащения руд коренных месторождений содержащих самородное золото.
Идея работы: Исследование и разработка эффективных процессов сухой дезинтеграции и обогащения руд коренных месторождений золота.
Задачи исследования:
1. Обосновать необходимость создания малообъемных технологий аппаратов сухой предварительной переработки и обогащения при освоении мелких коренных месторождений и рудопроявлений золота;
2. Изучить процессы сухой дезинтеграции руды и раскрытия самородного золота при различных режимах многократного динамического воздействия и создать на этой основе новый класс малопроизводительных рудоразмольных машин, отличающихся высокой степенью дезинтеграции, малой энергоемкостью и металлоемкостью;
3. Исследовать процессы и разработать аппараты пневматической сепарации тонкоизмельченного рудного материала и обосновать эффективность их использования в циклах обогащения в комплексе с процессами сухой дезинтеграции;
4. Провести опытно-конструкторские работы по созданию новых аппаратов дезинтеграции и пневмосепарации, а также модульной передвижной рудообогатительной установки (МПРОУ) нового класса;
5. Разработать концепции модульного принципа конструирования аппаратов и построения технологических схем обогащения в условиях добычи и переработки руд маломощных коренных месторождений золота;
6. Предложить новую схему интеграции процессов горного производства и переработки рудного вещества с использованием МПРОУ.
Методы исследований
Автором, разработана методика и аппаратура исследований дезинтеграции кусковой руды при различных режимах динамического воздействия на лабораторном стенде с использованием ударно-отражательной дробилки ДАУ-250. Комплексный балансовый анализ минеральных форм, гранулометрических и физико-химических характеристик продуктов дезинтеграции, уровня раскрытия золота, перераспределение его по классам крупности в продуктах дезинтеграции с использованием схем глубокой разделки проб, методов классификации, обогащения и выделения различных монофракций. Методы изучения комплексного вещественного анализа продуктов дезинтеграции, сепарации и разделения на основе минералогического, элементного спектрального (последовательный рентгеновский спектрометр германской фирмы «Bruker»), пробирного и микрозондового анализов («JEOL» японской фирмы) и исследование фазово-минерального состава золота на электронном микроскопе (JXA-50A).
На защиту выносится:
1. Решение научно-технической и экономической проблемы промышленного освоения мелких месторождений и рудо проявлений золота на основе разработки и создания сухой технологии переработки и обогащения рудного золота;
2. Исследование, обоснование, разработка и апробация нового способа сухой дезинтеграции руды и аппаратов дробления, измельчения применительно к малообъемным технологиям;
3. Теоретическое и экспериментальное исследование процессов избирательного раскрытия самородного золота из руды при динамических воздействиях в циклах сухого дробления и измельчения;
4. Теоретические и технологические исследования, разработка и апробация эффективного метода и аппаратов пневматической сепарации для обогащения тонкоизмельченной руды с получением золотосодержащих концентратов;
5. Концептуальный модульный принцип построения технологических схем обогащения при использовании мобильных и автономных технологических модулей при переработке руды неодинакового вещественного состава в условиях малообъемного производства;
6. Новая комплексная интегрированная структура организации горнообогатительного комплекса с применением нового класса модульной передвижной рудообогатительной установки (МПРОУ).
Научная новизна
1. Исследовано влияние многократных динамических воздействий на руду в рабочей зоне аппаратов дробления и измельчения на эффективность дезинтеграции. Найдены условия, при которых значительно снижается уровень циркулирующих нагрузок и уменьшается количество циклов дробления;
2. Впервые изучено полимодальное распределение рудного материала по классам крупности в зависимости от вещественного состава и энергии многократного динамического воздействия в процессе дезинтеграции, которая не подчиняется логнормальному закону;
3. В процессе дезинтеграции выявлен эффект разрушения истиранием при окатывании частиц вдоль рабочей поверхности в процессе дезинтеграции, который значительно усиливается при применении подвижных отражательных элементов, в результате чего наблюдается высокий уровень изометризации частиц золота и рудных минеральных зерен;
4. Исследована зависимость накопления критических классов крупности и эффективность процесса дезинтеграции при последовательном наращивании относительной скорости взаимодействия рудных кусков друг с другом и с поверхностью рабочих органов. Показано существенное повышение избирательности раскрытия самородного золота крупностью более 100 микрон в операциях дробления и центробежном измельчении на 85% и 92% соответственно;
5. Впервые изучен процесс пневматической сепарации золотосодержащих тонкоизмельченных материалов по плотности в воздушно-песчаном потоке при скорости до 2 м/с в ограниченном пространстве постоянного сечения, при этом наблюдается эффективная сепарация за счет поддержания разрыхленное™ оседающих слоев, постоянной ветровой эрозии и других факторов. Предложена формула для расчета профилей наружного и внешнего рабочих органов чашеобразного пневмосепаратора. Пневмосепарацией получены промышленные гравитационные золотосодержащие концентраты с извлечением золота более 88% из продуктов сухого центробежного измельчения руд месторождения «Одолго»;
6. Предложена концепция модульного принципа построения технологических схем обогащения с использованием автономных технологических функциональных модулей в условиях процессов малообъемной переработки и обогащения рудного сырья неодинакового вещественного состава;
7. Предложена структура организации комплексного освоения маломощных месторождений рудного золота, объединяющая процессы разведки с горно-обогатительным производством с получением конечных товарных продуктов обогащения на основе разработанной технологии сухих методов дезинтеграции и обогащения.
Практическое значение
Экономически обоснованы, созданы, технологически апробированы новые способы и оборудование для малообъемной технологии рудоподготовки и предварительного обогащения рудного золота. Разработаны конструкции нового класса дробилок и измельчителей ударного многоактного действия, пневмосепараторы для классификации и предварительного сухого обогащения рудного золота. Опытно-промышленные испытания пионерного вариантов рудоразмольного оборудования и пневмосепарации показали высокую технологическую эффективность.
Под руководством автора и с его личным участием разработано и сконструировано несколько видов и типоразмеров дробилок, измельчителей, пневматических сепараторов и обогатительных установок, отличающихся, прежде всего, небольшой металло- и энергоемкостью.
В предложенном модульном варианте размещения обогатительных аппаратов, возможно многократное увеличение общей производительности перерабатываемого рудного сырья, за счет максимального сокращения рудной массы по мест добычи руды при внедрении сухих методов дезинтеграции и обогащения. Кроме этого, с учетом установленной высокой степени избирательности раскрытия золота при интенсивном ударном дроблении и измельчении возможно высокое извлечение золота (до 60% и выше для ряда месторождений кварц-жильного типа) в отдельном технологическом модуле обогащения, не подвергая переработку всей массы руды в дорогостоящей операции измельчения в шаровой мельнице.
Разработанные технологии и оборудование, описываемые в диссертации -защищены 20 патентами РФ, а их внедрение в производство золотодобывающей отрасли PC (Я) позволит значительно расширить минерально-сырьевую базу и обеспечить значительный прирост добычи металла. Большинство разработок по основным технологическим показателям превышают мировой уровень.
Созданные технологии и оборудование, отдельные их элементы могут найти применение при обогащении других видов горнорудного, горно-химического сырья и угля.
Реализация работ.
Укомплектованная разработанными аппаратами дезинтеграции и обогащения модульная рудообогатительная установка нового поколения (класса) поставлена на серийное производство ОАО «ПО Усольмаш».
Изготовление и апробация нового типа аппаратов дезинтеграции и пневмосепарации стала возможным при техническом содействии ОАО «ПО Усольмаш» и проводилась на промышленных объектах месторождения «Одолго» Амурской области, обработке крупнообъемных проб месторождений «Нежданиское» «Малтан», «Вьюн», «Нагорное», «Задержинское», «Дуэт», Республики Саха (Якутия).
Апробация работы
Основные положения диссертации опубликованы в 2 монографиях, 36 статьях (жестко рецензируемых), 20 патентах, а также в ряде научных отчетов и рекомендациях, переданных производственным организациям. Различные аспекты работы были обсуждены и представлены в материалах международных конференций: «Новые идеи в науках о Земле» (Москва, 1999), в Екатеринбурге (2002 г, 2003 г,) I, II, III, IV конгрессах обогатителей стран СНГ (1997, 1999, 2001, 2003), «Плаксинских чтениях» (1999 г, 2002 г), на «Неделе Горняка» (1999 г, 2000г, 2001, 2003 г).
Благодарности
Автор выражает признательность и искреннюю благодарность директору ИГДС им.Н.В.Черского СО РАН, проф. М.Д. Новопашину, проф. С.А.Батугину за всестороннюю поддержку исследований автора, д.г-м.н. В.Е.Филиппову за методическую помощь в проведении экспериментов и в подготовке диссертации, А.Н.Григорьеву за квалифицированные инженерно-конструкторские проработки рудообогатительных машин и оборудования, генеральному директору ОАО «ПО Усольмаш», президенту ассоциации обогатителей России А.В. Гладышеву за непосредственную помощь в создании и изготовлении аппаратов и модульной установки, докторам наук Т.С.Юсупову, С.И.Черных, декану факультета металлургии цветных и драгоценных металлов института МИСиС Д.В.Шехиреву за поддержку идеи создания нового класса МПРОУ. Автор благодарен всем коллегам по работе, а также всем производственникам и ученым, в общении с которыми он обогащался знаниями и формировался как исследователь.
Личный вклад автора в подготовке диссертационной работы Научное и технологическое обоснование, разработка новых способов и аппаратов дезинтеграции и обогащения, отдельных их конструктивных и технологических элементов, а также обсуждение и интерпретация полученной научно-технической информации, выработка на их основе дальнейшего направления работ. Все технологические исследования, эксперименты, полупромышленные и промышленные испытания, внедрение и промышленное освоение разработанных процессов и аппаратов проведены под руководством и при непосредственном участии автора.
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечивается корректностью постановки задач, решением их с использованием современных методов исследований, корректной статистической обработкой полученных данных, достаточным объемом экспериментальных исследований в лабораторных и опытно-промышленных условиях, высокой сходимостью результатов лабораторных исследований с показателями, полученными при реализации в опытно-промышленных условиях.
Диссертация состоит из ведения, 7 глав и заключения, изложенных на 300 страницах машинописного текста, содержит 119 рисунков, 62 таблицы, список литературы из 148 наименований и 3 приложений.
