Введение к работе
Актуальность работы. В условиях совместной переработки различных сортов руд, характерной для большинства горно-обогатительных предприятий, наблюдается значительное снижение извлечения ценных компонентов и качества концентратов. Особенно актуальна задача повышения технико-экономических показателей обогащения смешанных руд для предприятий, перерабатывающих медно-молибденовые руды, в которых медь представлена различными минеральными формами, существенно отличающимися по твердости, вкрапленности и флотируемости.
Перспективным путем повышения эффективности обогащения смешанных медно-молибденовых руд является совершенствование процессов измельчения и флотации. Основной задачей при оптимизации технологических режимов процессов переработки смешанных руд является формирование оптимального фракционного состава измельченной руды, достигаемого максимальным раскрытием сростков при наименьшем переизмельчении рудных минералов, и обеспечение оптимальных условий флотации различных минералов меди.
Решение задачи повышения эффективности обогащения смешанных медно-молибденовых руд требует глубокого изучения механизма раскрытия и разделения компонентов полиминеральных комплексов с существенно отличающимися физическими и физико-химическими свойствами, установления и использования закономерностей процессов рудоподготовки и обогащения при совместной переработке руд различных технологических сортов.
Цель работы. Установление закономерностей раскрытия и разделения компонентов полиминеральных комплексов смешанных медно-молибденовых руд в процессах измельчения и флотации
Идея работы. Использование параметров фракционного состава продуктов измельчения и флотации для установления закономерностях раскрытия и разделения минеральных компонентов.
Методы исследований. В работе использованы: гранулометрический, фракционный, минералогический, микроскопический и химический методы анализа исходного сырья и продуктов обогащения; исследования процессов измельчения, классификации и флотации на лабораторных аппаратах и промышленных установках; методы статистической обработки и математического моделирования.
Научные положения, разработанные соискателем
Вскрыты причины снижения показателей обогащения при совместной переработке руд разных технологических сортов в условиях присутствия ценного компонента в нескольких минеральных формах, значительно отличающихся по размерам вкрапленности, прочности и флотируемости. Показано, что увеличение потерь меди обусловлено несоответствием технологических режимов необходимым условиям измельчения и флотации легкошламующихся, тонковкрапленных и
труднофлотируемых минеральных форм.
Определены новые зависимости эффективности измельчения и раскрытия минеральных фракций смешанных медно-молибденовых руд с различной прочностью и вкрапленностью от продолжительности измельчения, массы и гранулометрического состава измельчающей среды, стадиальности классификации.
Установлены новые закономерности флотации минералов меди с различной флотируемостью и адсорбционной способностью при варьировании расхода и концентрации собирателя.
Выбрана и обоснована технологическая схема подготовки и обогащения смешанных медно-молибденовых руд, включающая процесс полусамоизмельчения с регулированием массы шаровой загрузки, трехстадиальную классификацию с пооперационным выделением готового класса крупности, шаровое измельчение с регулированием гранулометрического состава шаровой загрузки, коллективную флотацию с получением медного концентрата в два потока, обеспечивающая повышение извлечения ценных компонентов, производительности и снижение энергозатрат.
Новизна научных положений
Получены следующие новые научные результаты:
- средние размеры раскрытых зерен вторичных сульфидов меди,
халькопирита и кварца в питании коллективной и селективной флотации обратно
пропорциональны прочностями минералов и составляют, соответственно, 60-62, 65-
67 и 112-115% от среднего размера твердого в пульпе;
удаление мелких фракций измельчающей среды из мельницы способствует повышению выхода продуктивного класса -160 + 5 мкм на 5-7% за счет снижения недо- и переизмельчение рудных минералов и обеспечивает снижение потерь ценных компонентов при флотации;
- при флотации смешанных руд остаточная концентрация собирателя в пульпе
достаточна для полной флотации вторичных сульфидов меди и недостаточна для
полной флотации халькопирита, вследствие чего наблюдается снижение на 3-5%
извлечения меди в форме халькопирита;
Обоснованность и достоверность научных положений и выводов подтверждаются удовлетворительной сходимостью расчетных и экспериментально измеренных значений параметров (коэффициент R2=0,85-0,99) гранулометрического состава и флотации, соответствием результатов лабораторных, опытно-промышленных и промышленных испытаний, положительными результатами внедрения разработок в производство.
Научное значение заключается в установлении закономерностей раскрытия и разделения компонентов полиминеральных комплексов смешанных медно-молибденовых руд с существенно отличающейся прочностью, вкрапленностью и флотируемостью.
Практическое значение состоит в разработке технологических схем и режимов измельчения и флотации смешанных медно-молибденовых руд, обеспечивающих повышение извлечения ценных компонентов, производительности и сокращение энергозатрат.
Реализация результатов работы. Основные результаты работы и практические рекомендации внедрены при реконструкции измельчительных и флотационных отделений обогатительной фабрики ГОКа "Эрдэнэт" с общим фактическим экономическим эффектом 925 тыс. долларов США.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных научно-практических конференциях по обогащению медно-молибденовых руд (Эрдэнэт, 1998, 2001, 2004 г.г), научном симпозиуме «Неделя горняка» (2004-2005 гг., Москва, МГГУ), семинарах кафедры "Обогащение полезных ископаемых" МГГУ (2003-2004 гг.).
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 5 работах.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка использованной литературы из 110 наименований, содержит45 рисунков и 22 таблицы.
