Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Развитие теории и методов модификации технологических свойств минералов в разделительных процессах обогащения труднообогатимых руд цветных и редких металлов Чантурия Елена Леонидовна

Развитие теории и методов модификации технологических свойств минералов в разделительных процессах обогащения труднообогатимых руд цветных и редких металлов
<
Развитие теории и методов модификации технологических свойств минералов в разделительных процессах обогащения труднообогатимых руд цветных и редких металлов Развитие теории и методов модификации технологических свойств минералов в разделительных процессах обогащения труднообогатимых руд цветных и редких металлов Развитие теории и методов модификации технологических свойств минералов в разделительных процессах обогащения труднообогатимых руд цветных и редких металлов Развитие теории и методов модификации технологических свойств минералов в разделительных процессах обогащения труднообогатимых руд цветных и редких металлов Развитие теории и методов модификации технологических свойств минералов в разделительных процессах обогащения труднообогатимых руд цветных и редких металлов Развитие теории и методов модификации технологических свойств минералов в разделительных процессах обогащения труднообогатимых руд цветных и редких металлов Развитие теории и методов модификации технологических свойств минералов в разделительных процессах обогащения труднообогатимых руд цветных и редких металлов Развитие теории и методов модификации технологических свойств минералов в разделительных процессах обогащения труднообогатимых руд цветных и редких металлов Развитие теории и методов модификации технологических свойств минералов в разделительных процессах обогащения труднообогатимых руд цветных и редких металлов Развитие теории и методов модификации технологических свойств минералов в разделительных процессах обогащения труднообогатимых руд цветных и редких металлов Развитие теории и методов модификации технологических свойств минералов в разделительных процессах обогащения труднообогатимых руд цветных и редких металлов Развитие теории и методов модификации технологических свойств минералов в разделительных процессах обогащения труднообогатимых руд цветных и редких металлов
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Чантурия Елена Леонидовна. Развитие теории и методов модификации технологических свойств минералов в разделительных процессах обогащения труднообогатимых руд цветных и редких металлов : диссертация... д-ра техн. наук : 25.00.13 Москва, 2006 338 с. РГБ ОД, 71:07-5/360

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Анализ проблем обогащения труднообогатимых золотосодержащих медно - цинковых колчеданных и редкометалльных руд и путей их решения 10

1.1. Золотосодержащие колчеданные руды как сырьевой объект для извлечения золота 10

1.1.1 .Благородные металлы в колчеданных рудах Урала 15

1.1.2. Пирит, его неоднородность и золотоносность 30

1.1.2.1. Микропримеси в пирите 32

1.1.2.1.1 Мышьяк 32

1.1.2.1.2 Кобальт и никель 33

1.1.2.2. Кристалломорфологические свойства пирита 34

1.1.2.3. Золотоносность пирита 35

1.2. Проблемы обогащения золотосодержащих медно-цинковых колчеданных руд и пути их решения 38

1.3 Анализ проблем обогащения редкометалльного сырья 49

1.4. Современное состояние теории и практики применения электрохимической технологии для интенсификации процессов обогащения минерального сырья 54

1.5. Современные способы селективной дезинтеграции минерального сырья 64

Выводы 75

Глава 2. Аппаратура и методы исследования 80

Глава 3. Получение продукции улучшенного качества в процессах обогащения минерального сырья на основе использования новых научных знаний о составе, структуре и свойствах разделяемых минералов 96

3.1. Фазовый и гранулометрический состав золота и причины его потерь при переработке руд Гайского медно-цинкового колчеданного месторождения...97

3.1.1. Подготовка технологических проб к минералого-технологическим исследованиям 99

3. 1.2. Вещественный состав материала технологических проб Гайской обогатительной фабрики 99

3.1.2.1. Фазовый состав золота в пробе исходной руды, элементный и химический состав исходной руды 99

3.1.2.2. Особенности минерального состава исследованных технологических проб 100

3.1.2.3. Морфологические особенности, гранулометрия и химический состав свободного самородного золота руд Гайского месторождения 118

3.1.2.4. Распределение золота и других минералов по классам крупности технологических проб 129

3.2. Особенности структуры и состава пирита с различным содержанием золота в рудах, перерабатываемых Гайским горно - обогатительным комбинатом 144

3.2.1. Особенности внутреннего строения и состава пирита золотосодержащего Гайского месторождения 144

3.2.2. Взаимосвязь внутреннего строения, химического состава и технологических свойств пирита Гайского месторождения 163

3.3. Флотационное выделение пирита с высоким содержанием золота Гайского месторождения 177

3.3.1. Флотационное поведение пирита с высоким содержанием золота Гайского месторождения в щелочной среде 179

3.3.2 Флотационное поведение пирита с высоким содержанием золота Гайского месторождения в кислой среде 182

3.3.3.Особенности химического состава, структуры и морфологии продуктов флотации пирита 187

Выводы 203

Глава 4. Научное обоснование и механизм повышения контрастности технологических свойств минералов редкометалльных руд на основе электрохимических воздействий 204

4.1. Свойства продуктов электрохимической обработки воды. Предпосылки использования анолита для повышения контрастности технологических свойств минералов 205

4.2. Характеристика объектов исследований 211

4.2.1. Вещественный состав исследуемой пробы руды месторождения Улуг - Танзек 212

4.2.2. Характеристика концентратов, мономинеральных фракций и минералов 219

4.3. Физико-химические свойства поверхности минералов в условиях обработки анолитом 219

4.3.1. Влияние обработки анолитом на физико-химические свойства колумбита 222

4.3.2. Влияние обработки анолитом на физико-химические свойства поверхности циркона 232

4.3.3. Влияние обработки анолитом на физико-химические свойства поверхности кварца и полевых шпатов 23 6

4.4. Исследование механизма сорбции гидроксамовых кислот на поверхности минералов и их флотируемость в условиях обработки анолитом 243

Выводы 255

Глава 5. Механизм воздействия католита на процессы окисления мелющих тел и раскрытия минералов при мокром измельчении редкометалльных, оловянных и вольфрамовых руд 260

5.1 Влияние католита на процессы окисления мелющих тел 263

5.2 Влияние католита на гранулометрический состав продуктов мокрого измельчения руд в шаровой мельнице и на селективность измельчения 272

Выводы 294

Основные выводы 296

Литература 300

Приложения 336

Введение к работе

В последние годы в связи с вовлечением в переработку труднообогатимых руд цветных, редких металлов и золота, а также нетрадиционного минерального сырья, характеризующихся тонкой вкрапленностью вплоть до эмульсионной, низкой контрастностью физико-химических и технологических свойств разделяемых минералов, перед исследователями стоит задача разработки на основе последних достижений фундаментальных наук новых процессов и методов, обеспечивающих их эффективную и комплексную переработку.

Кроме того, в связи с вступлением России в мировой рынок резко повышены требования, как к технологическим, так и к экологическим характеристикам концентратов. Все вышеизложенное предопределяет необходимость разработки новых, наукоемких, экологически безопасных процессов и методов, обеспечивающих эффективное комплексное извлечение ценных компонентов из руд и получение готовой продукции, конкурентоспособной на мировом рынке.

Типичным примером труднообогатимого вида сырья являются сульфидные полиметаллические руды, в том числе и медно - цинковые колчеданные, при переработке которых золото извлекается как попутный компонент. Из-за недостаточной изученности форм нахождения золота в рудах, его распределения по минеральным фазам и ассоциациям, неадаптированности принятых технологий к извлечению золота

технологические показатели по золоту крайне низки. Так, при обогащении большинства золотосодержащих медно-цинковых руд Урала извлечение золота не превышает 10-20 %.

Низкое извлечение редких металлов при обогащении коренных редкометалльных руд обусловлено их сложным вещественным составом, высокой массовой долей тонко-вкрапленных рудных минералов и неполнотой их раскрытия при дезинтеграции, близостью физико-химических свойств рудных и породообразующих минералов, принадлежащих к одному классу силикатов и оксидов, ожелезненностью поверхности разделяемых минералов.

Проблемы, возникающие при переработке указанных руд редких металлов и золота, заложены природой, и для их решения необходимо тщательное изучение вещественного состава и минералого-технологических характеристик сырья. Полученные знания в совокупности с современными достижениями науки, техники и технологии позволят создать и использовать высокоэффективные нетрадиционные комбинированные технологические процессы и схемы комплексной переработки таких руд (рис.1).

В целях разделения минералов с близкими технологическими свойствами необходимо выявление разделительных признаков и создание физико-химических условий для их эффективного использования, а также создание или усиление уже имеющейся контрастности технологических свойств. Для повышения контрастности технологических свойств разделяемых минералов (или минеральных комплексов) могут быть

применены предварительные физико-химические и энергетические воздействия. Выбор параметров и схем физико-химических или энергетических воздействий осуществляется на основе глубокого изучения вещественного состава и технологических свойств минерального сырья на этапе технолого-минералогических исследований, изучения механизма воздействий в процессах дезинтеграции и обогащения сырья [119].

В развитие направления повышения контрастности технологических свойств минералов в различные периоды большой вклад внесли: И.Н. Плаксин, Р.Ш. Шафеев, В.И. Ревнивцев, В.А.Чантурия, СБ. Леонов, В.И. Классен, В.А. Глембоцкий, А.А. Абрамов, Р.И. Стуруа, В.В. Кармазин, В.Е. Вигдергауз, В.М. Авдохин, В.А. Бочаров, Г.В., М.И. Манцевич, Г.В. Седельникова, Л.А. Глазунов, И.И. Максимов, А.В. Курков, Т.С. Юсупов, В.П. Мязин, ГЛ. Сидоренко, В.М. Изоитко, Л.Б. Чистов, Н.Д. Тютюнник, Н.В. Петрова и др.

Однако до сих пор не было выявлено четких зависимостей взаимосвязи кристаллографических форм, совершенства внешней морфологии кристалла, гетерогенности структуры, вида и концентрации атомов примеси разделяемых минералов с их технологическими свойствами, на основе которых можно было бы научно обосновать виды, параметры и режимы физико-химических и энергетических методов модификации свойств минералов, обеспечивающие эффективную переработку руд сложного вещественного состава. Данной проблеме посвящена представляемая работа.

Горная масса

Строительное «-сырье

РУДОПОДГОТОВКА

РАСКРЫТИЕ МИНЕРАЛОВ

МОДИФИКАЦИЯ свойств МИНЕРАЛОВ

ПРОМПРОДУКТЫ

Минеральные концентраты

ОБОГАЩЕНИЕ

КОЛЛЕКТИВНЫЙ КОНЦЕНТРАТ

Закладочный материал

Отходы Техногенные месторождения

Концентрат

Металл

ХИМИКО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ДОВОДКИ

КОМБИНИРОВАННЫЕ

МЕТОДЫ

ПЕРЕРАБОТКИ

КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ЖИДКОЙ И ГАЗОВОЙ ФАЗ

Металл, химические соединения

Рис. 1. Принципиальная схема первичной переработки труднообогатимых руд

Проблемы обогащения золотосодержащих медно-цинковых колчеданных руд и пути их решения

Основной проблемой обогащения золотосодержащих медно-цинковых колчеданных руд, которая, как уже отмечалось выше, до настоящего времени не решена, является низкая комплексность их переработки, крайне низкое извлечение из них золота. Содержание свободного золота в рудах Урала колеблется от долей процента до 25 % (по отдельным пробам до 30 %). Извлечение золота в медный концентрат находится в пределах 10 - 15 %, в цинковый концентрат -до 15 %. Велики потери драгоценных металлов с отвальными хвостами и пиритным концентратом (распределение золота в пиритный концентрат 40 -90%). На отдельных типах руд общее извлечение золота не превышает 10-20 %. Для немногих руд извлечение золота в медный концентрат составляет 15 - 45 % (Гай, Октябрьское). Благородные металлы, переходящие в пиритный концентрат и отвальные хвосты, полностью теряются. При переработке пиритных концентратов на серную кислоту золото остается в огарках от обжига. Золото и серебро, находящиеся в цинковом концентрате, также полностью теряются. Ранее цинковый клинкер, содержащий медь и благородные металлы, возвращался в металлургический передел меди, но в связи с низким содержанием в нем металлов (1,5 - 3 г/т Аи, 3 - 12 % Ag, 1 - 2,5 % Си) перевозки его стали нерентабельными.

Поэтому практически весь клинкер на сегодняшний день складируется на цинковых заводах. [37; 100]. Анализ отвальных хвостов показал, что существенные потери составляет золото в виде не раскрытых от сульфидов, но переизмельченных классов - 10 мкм, а также в крупных медно - пиритных, медно - цинковых и медно - породных сростках. При этом переизмельченное золото только на 10 - 12 % находится в свободном виде, на 25- 30 % ассоциировано с медными минералами и на 30 - 60 % - с пиритом [23; 27]. В то же время тенденции развития рудной базы цветной металлургии показывают, что в переработку вовлекаются все более труднообогатимые руды, характеризующиеся снижением общего содержания в них металлов и усложнением вещественного состава. В этих условиях все большее практическое значение имеет изыскание научно обоснованных способов повышения эффективности и селективности процесса флотационного обогащения при переработке золотосодержащих колчеданных руд путем использования предварительных физико-химических и энергетических воздействий, внедрение гравитационных узлов обогащения в технологическую схему, разработка комбинированных технологических схем с целью наиболее полного попутного извлечения золота [22; 23; 25; 27; 28; 31; 32; 100; 210].

Из литературных данных следует, что основные проблемы обогащения золотосодержащих медно-цинковых колчеданных руд заключаются в крайне низком извлечении золота, недостаточно высоком качестве медного и цинкового концентратов и извлечении в одноименные концентраты меди и цинка. Проблемы обусловлены текстурно-структурными признаками руд и особенностями слагающих их минералов, и, соответственно, низкой селективностью раскрытия минеральных комплексов, непостоянством и недостаточной изученностью вещественного состава руд: - непостоянством вещественного состава руд по содержанию основных металлов, сульфидов и вторичных минералов меди; - недостаточной изученностью минеральных форм золота в рудах; - резким преобладанием содержания в рудах пирита, что обуславливает связь с ним в количественном отношении основной массы золота и потерь золота с пиритным концентратом при переработке руд; -наличием в рудах нескольких разновидностей пирита, различающихся по содержанию примесей, морфометрическим, физическим, технологическим свойствам, что чрезвычайно затрудняет селекцию сульфидных минералов и получение необходимых технологических показателей; - неравномерной и весьма тонкой вкрапленностью минералов меди, сфалерита и благородных металлов в сульфидные минеральные агрегаты практически всех рудопроявлений; - сложным и довольно тесным взаимным срастанием сульфидов, для раскрытия которых требуется очень тонкое измельчение. Например, для вкрапленных сульфидных руд Урала необходимая крупность измельчения составляет 90-96 % - 0,074мм, \иВМ&ШШкыХ колчеданных руд - 90-94 % -0,043 мм. При существующей технике измельчения половина потерь меди и цинка в хвостах и разноименных концентратах приходится на сростки, тогда как другая половина потерь сульфидов этих металлов обусловлена их переизмельчением. Недостаточная степень раскрытия сростков сульфидных минералов при переизмельчении части их на некоторых фабриках обусловлена также многосортностью и переменным составом смеси перерабатываемых руд, отличающихся своими физическими свойствами и измельчаемостью; - близостью флотационных свойств сульфидов меди и активированных ионами меди сульфидов цинка. В обоих случаях на поверхности образуются медьсодержащие соединения собирателя;

Морфологические особенности, гранулометрия и химический состав свободного самородного золота руд Гайского месторождения

Золото визуализировалось под бинокулярным стереоскопическим микроскопом в различных классах крупности гравитационного концентрата. Цвет частиц золота буровато-жёлтый, блеск тусклый, матовый. Форма выделений, установленная с использованием рудного микроскопа, пластинчато-интерстициальная и изометрично-уплощенная со сложным рельефом. Толщина пластинок не более 0,01-0,03 мм. Поверхность золотин покрыта буроватыми пленками, не идентифицирующимися визуально. Частицы золота изучены на анализаторе фирмы "Link" (Англия) с использованием стандартных образцов состава, представляющих собой сплавы ряда "золото-серебро" от-до (через 50 ед.). Проба золота, определенная по энергодисперсионным спектрам, составляет в среднем (по тридцати замерам) 900 ед. при колебаниях от 700 до 960 ед. в зависимости от крупности золотин. Отмечены также механические включения гидроксидов железа на поверхности частиц золота. Проба золота определялась также на пробирном камне и составила в среднем по 25 замерам 920 промилей с колебаниями от 810 до 980 единиц.

Наибольшее количество частиц самородного золота выделено из концентрата концентрационного стола и из песков короткоконусного гидроциклона. Золото из гравитационного концентрата представлено плоскими поликристаллическими агрегатами размером 0,25-1,0 мм в наибольшем измерении (рис.3.18-3.22, 3.24). Собственная форма золотин не сохранилась вследствие интенсивной деформации при измельчении материала. Деформация выражалась в сплющивании частиц золота и образовании хрупких разрывов по их периферии. Она сопровождалась запрессовыванием хрупких минералов (сульфидов и кварца) в пластичное золото. Поверхность упомянутых частиц золота чистая. Лишь на образце, представленном на рис.3.23 включения сульфидов. Одновременно с этим эта золотина отличается от остальных характером поверхности - присутствием пленок гидроксидов железа. Хотя золото по размеру несколько выходило за верхнюю границу соответствующих классов и в целом не характерно для колчеданных руд, по составу (рис.3.20) оно соответствовало мелкому золоту, выявленному в песках гидроциклона. В песках короткоконусного гидроциклона (классификация перед гравитационным обогащением) было обнаружено множество частиц самородного золота, малая часть которых была извлечена под бинокулярным стереоскопическим микроскопом для последующего изучения с использованием электронной микроскопии, остальные частицы золота из песков выделены в гравитационный концентрат на лотке "Gemeni". Выделенное в концентрат золото попадает в узкий класс крупности, который заметно отличается от крупности сульфидов из того же продукта. Частицы золота имеют размер от 10 до 40 мкм, чаще 12-16 мкм (рис.3.25-3.32). По форме это преимущественно субидиоморфные кристаллики или неправильные изометричные частицы, по особенностям микрорельефа более всего похожие на самородное золото, образовавшееся в процессе сокристаллизации с сульфидами (покрытое индукционными пирамидками). По составу и ультратонкому рельефу поверхности выделяются две разновидности. Одна из них испытала коррозию с полным выносом серебра (проба близка к 1000 ед.) и кроме следов коррозии, нередко содержит тонкие корочки гидроксидов железа (рис.3.25,3.30,3.31). Другая разновидность характеризуется пробой около 750 ед. и гладкой поверхностью (рис. 3.26, 3.27,3.30,3.31).

В целом золото, обнаруженное в песках короткоконусного гидроциклона, по гранулометрии типично для колчеданных руд. В сочетании с результатами фазового анализа предварительные результаты изучения самородного золота позволяют считать, что золото в исследованных рудах в значительной мере раскрытое (свободное) и для его извлечения могут быть использованы гравитационные методы обогащения. При выделении золота замечено явление флокуляции (рис.3.30, 3.31), предположительно обусловленное присутствием антропогенного органического вещества. Для определения гранулометрического и минерального состава проб использовался мокрый ситовой анализ на стандартном наборе сит и методы оптической микроскопии. Содержание золота определялось пробирным и фазовым анализами. Распределение золота и других минералов по классам крупности исходной руды Результаты исследований (табл. 5.5 - 5.13) показали, что распределение золота по классам крупности исходной руды четко согласуется с распределением в эти классы крупности, прежде всего, пирита, хотя, безусловно, нельзя не принимать во внимание присутствие таких золотонесущих сульфидов как, например, блеклая руда.

Вещественный состав исследуемой пробы руды месторождения Улуг - Танзек

Исследования по изучению возможности и механизма повышения эффективности флотационного разделения полезных и породообразующих минералов редкометалльного комплекса с использованием анолита проводились на мономинеральных образцах, существенно обогащенных минеральных фракциях и первичном гравитационном концентрате пробы штокверково -вкрапленных руд месторождения Улуг-Танзек, состоящих на 78,8 % из богатых полислюдистых и на 22,2 % из рядовых рибекитсодержащих метасоматитов.

Выбор редкометалльного комплекса месторождения Улуг - Танзек как объекта исследования был обусловлен такими его специфическими особенностями, как широкий диапазон вкрапленности промышленно-ценных минералов, наличие нескольких минералого-технологических разновидностей колумбита, повышенная радиоактивность руд, что в целом предопределяло необходимость использования мокрых схем обогащения и, в частности, флотации, а также сильная ожелезненность поверхности разделяемых минералов, нивелирующая контрастность их технологических свойств, не позволяющая получать приемлемые показатели ни по качеству концентратов, ни по извлечению. 4.2.1.Вещественный состав исследуемой пробы руды месторождения Улуг - Танзек По химическому составу руды представляют собой типичные силикатные породы, близкие к щелочному граниту, с высоким содержанием кремнекислоты (73,18 % Si02) и щелочей (около 10 %) при преобладании натрия (5,40 % Na20) по сравнению с калием (4,56 % КгО), низкими содержаниями кальция и магния (десятые доли %), марганца и титана (сотые доли %), суммарного железа (около 2 %) при преобладании двухвалентного железа по сравнению с трехвалентным (табл.4.1,4.2). Промышленную ценность руд представляют колумбит, циркон, полилитионит. Редкометалльные минералы образуют довольно равномерную тонкую вкрапленность в рудоносных породах. Средний размер зерен составляет 0,15-0,25 мм, а суммарное содержание - около 1-2 %. Специфической особенностью минерального состава руд является присутствие трех минералого - технологических разновидностей колумбита, существенно отличающихся по химическому составу, морфологии кристаллов и физическим свойствам, что оказывает значительное влияние на их поведение в технологическом процессе (табл.4.3,4.4). Колумбит I образует наиболее крупные, часто уплощенные зерна размером до 2-2,5 мм при среднем массовом размере -0,57 мм с четкими ровными границами. Характерной особенностью колумбита I является замещение его по периферии зерен и по микротрещинам мелкозернистым агрегатом колумбита II, при этом замещение проявлено в различной степени, но не превышает 30-50 % массы всего зерна. По химическому составу колумбит I относится к существенно ниобиевой разновидности с высоким ниобий-танталовым отношением, № 205/Та205 = 21.

Плотность 5,5 г/см3. Колумбит II образует, как правило, мелкозернистые псевдоморфозы по пирохлору и колумбиту I, характеризуется неровными извилистыми границами агрегатных зерен, чаще всего изометричного облика. Размеры псевдоморфоз не превышают 1,5 мм, средний массовый размер составляет 0,21мм. Плотность колумбита II значительно ниже плотности колумбита I (4,7-4,8 г/см ). По химическому составу колумбит II отличается от колумбита I повышенным содержанием тантала, урана, тория и редких земель, пониженным - ниобия и, как следствие, ниобий-танталовым отношением (№ 205/Та205 = 10-13). Замещение колумбитом II колумбита I приводит к образованию неоднородных по составу зерен с переменным содержанием основных компонентов. В целом среднее ниобий-танталовое отношение в колумбите II при этом составляет 16,4. Колумбит I характерен для бедных и рядовых рибекитсодержащих разновидностей руд. Его физические свойства и внутренняя микрооднородность способствует накоплению в гравитационном концентрате, а высокое совершенство кристаллической структуры обеспечивает более мягкое вскрытие при 250. Танталсодержащий колумбит II, характерный для богатых полислюдистых разновидностей руд и обеспечивающий основную промышленную ценность руд месторождения в целом, вследствие более низких значений плотности и магнитной восприимчивости, тонкоагрегатного строения зерен и их микронеоднородности, в процессе обогащения шламуется и накапливается в промпродукте, а его особенности состава и структуры обуславливают более высокую температуру вскрытия. Колумбит III имеет субмикроскопические размеры и устанавливается только в виде микровключений в породообразующих минералах и цирконе. Он характеризуется высоким содержанием тантала с отношением ниобия к танталу менее 4. Циркон является ведущим минералом циркония и гафния в руде. Он образует мелкие кристаллы октаэдрического облика и изометричные зерна с четкой зональностью состава (центральные участки обогащены торием, часто изотропны, со слабой желтой люминесценцией, внешние участки отвечают составу и свойствам «чистого» циркония). Являясь диамагнетиком, циркон, в связи с присутствием включений торита, колумбита, окислов железа, накапливается преимущественно в электромагнитных фракциях. Установлено, что с уменьшением крупности измельчения доля циркона, связанного с немагнитными фракциями, сохраняется на одном уровне (1,5-2,1%), т.е. даже в тонких классах крупности (0,1-0,044 мм) циркон не освобождается от электромагнитных включений. Среднее содержание окиси да циркония в цирконе составляет 57,6%, окисида гафния - 2,5 %. Раскрытие рудных минералов в пробе резко неравнозначно. Лучшей раскрываемостью характеризуется циркон, имеющий большой массовый размер, ровные границы срастаний, близкую к изометрической октаэдрическую форму зерен. Довольно полное его раскрытие (78,7%) достигается в классе 0,15-0,074 мм, где высока доля его богатых сростков (23 %) и понижена - бедных (3,4 %).

Влияние католита на гранулометрический состав продуктов мокрого измельчения руд в шаровой мельнице и на селективность измельчения

Исследования проводились на тех же рудах и аппаратах при соотношении Т:Ж:Ш=1:1:6в открытом цикле. Жидкой фазой являлся католит. Равные навески руды измельчались в течение различного времени (5,10,20,30 мин). После каждого опыта мельница разгружалась, а результаты измельчения оценивались ситовым, гравитационным (для классов крупности + 0,044 мм), химическим и минералогическим анализом. Параллельно в тех же условиях проводились эксперименты с использованием водопроводной воды. Анализ результатов измельчения редкометалльной руды показал, что при времени измельчения 5 мин и 10 мин выход готового класса -0,1 мм руды, измельченной в водопроводной воде и в католите практически одинаков (рис.5.1, 5.2,5.4, 5.5,5.43). Не наблюдается существенных различий и в содержании и распределении ND2O5 по классам крупности (рис.5.3, 5.6, 5.7). Различие в интенсивности измельчения проявляется при времени измельчения 20 и 30 мин: при измельчении в католите выход готового класса увеличивается на 7,3 % и 10 % соответственно в сравнении с измельчением в водопроводной воде (рис.5.26,5.27,5.39,5.40,5.43). Также наблюдается увеличение распределения ND2O5 в готовый класс крупности на 1,44 % и на 7,14 % при времени измельчения 20 и 30 минут соответственно (рис.5.29, 5.42, 5.43). Гравитационный анализ материала в тяжелых жидкостях показал, что при измельчении в католите пирохлор Катугинского месторождения раскрывается селективнее, чем в водопроводной воде (рис.5.8 - 5.38, 5.44). В католите во всех классах крупности при различном времени измельчения растет извлечение Nb205 в тяжелую фракцию (р 4,2 г/см) при большем содержании в ней свободных зерен пирохлора. Таким образом, в католите процесс измельчения протекает более интенсивно с увеличением времени измельчения при лучшем раскрытии минеральных комплексов.

Гранулометрический анализ оловянной руды месторождения "Трудовое" показал, что использование католита в процессе мокрого измельчения руды в шаровой мельнице позволяет снизить выход класса -0,044 мм на 3-5 % при любом времени измельчения (рис.45 - 48). Использование католита как бы "загрубляет" помол данного типа руды, тогда как измельчение редкометалльной руды, наоборот, идет более интенсивно. Это связано, возможно, с различной твердостью и хрупкостью минералов, слагающих эти руды. Так, если пирохлор катугинского месторождения Исследования на сульфидно-шеелитовой руде Верхнє - Кайрактинского месторождения не выявили каких-либо существенных изменений в ситовой характеристике измельченного материала (табл.5.5). Однако дальнейшие технологические испытания показали улучшение показателей обогащения в случае использования католита в измельчении (рН католита 11,6 4-11,8; Eh - 200 -г - 500 мВ, общая жесткость 5 -4- 0,5 мг экв / л). С умягченной водой и расходом соды 2500 г/т содержание и извлечение WO3 в черновом шеелитовом концентрате составляет 2,68 и 60,83 % соответственно. С католитом при расходе соды не более 750 г/т - 3,58 и 75,02 % WO3 соответственно. Определяющую роль в этом случае играет ионный состав жидкой фазы. Таким образом, изучена возможность использования электрохимических воздействий для повышения селективности раскрытия минеральных комплексов в процессе измельчения редкометалльных руд (Катугинское, Трудовое) и торможения коррозионных процессов, протекающих на стальных мелющих телах и футеровке мельниц.

Похожие диссертации на Развитие теории и методов модификации технологических свойств минералов в разделительных процессах обогащения труднообогатимых руд цветных и редких металлов