автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.08, диссертация на тему:Разработка рациональной технологии измельчения и подготовки к флотации свинцово-цинковых руд

Введение.

Состояние вопроса, флотационные метода обогащения руд цветных металлов и метода их интенсификации.

Флотационные метода обогащения. Физико-химические аспекты проблемы. Совершенствование методов рудоподготовки перед флотацией.

Физические метода интенсификации флотационного обогащения. Выводы.

Исследование особенностей и методов интенсификации флотационного обогащения. Теоретическое определение влияния крупности частиц материала на результаты флотации. Экспериментальные исследования влияния крупности измельчения на процесс флотации. Выводы.

Исследование скоростных режимов работы барабанных мельниц с целью совершенствования технологии обогащения.

Теоретическое исследование влияния параметров скоростного режима работы барабанных мельниц на гранулометрический состав продуктов измельчения.•

Экспериментальное изучение процесса измельчения в барабанных мельницах.

- 3

3.3. Выводы.

4. Разработка и исследование методов интенсификации процесса флотации.

4.1. Разработка и исследование метода обогащения с использованием понижения давления воздуха над поверхностью пульпы.

4.2. Разработка и исследование метода обогащения с использованием воздействия ультрафиолетового облучения ( УФО ).

4.3. Выводы.

- 152 -4,3. ВЫВОДЫ

1. Применение предварительного перемешивания пульпы при пониженном давлении перед флотацией ( остаточное давление - 500 мм.рт.ст. и менее ) позволяет на 7 - 8 % уменьшить извлечение железосодержащих минералов в цинковый концентрат.

2. Предварительная обработка пульпы при пониженном давлении обеспечивает более стабильные результаты при различных крупностях измельчения по сравнению с использованием естественной флотируе-мости минералов, проявляющейся при определённых значениях содержания класса - 0,074 мм.

3. Дополнительное перемешивание пульпы перед флотацией в гидроциклоне обеспечивает эффект, аналогичный достигаемому при перемешиваниии импеллером флотомадмны при пониженном давлении воздуха над уровнем пульпы.

4. Экспериментально доказано, что ультрафиолетовое облучение ( УФО ) поверхности пульпы при свинцовой флотации исследуемых руд позволяет на 5 - б % уменьшить содержание примеси цинка в одноименном концентрате,

5. Обработка воды УФО, которая в дальнейшем используется для флотации, позволяет дополнительно снизить содержание цинкеодержащих минералов ( примесей ) в свинцовом концентрате на 1,5 -2,0 %.

1. Установлено, что оптимальная крупность измельчения для руд Джимидонского месторождения перед флотацией соответствует 48 - 50 % класса - 0,074 мм.

2. Установлена возможность регулирования гранулометрического состава руды путём изменения скоростного режима работы барабанной мельницы.

3. Предварительное перемешивание пульпы при пониженном давлении воздуха ( остаточное давление - 500 мм.рт.ст. и менее ) позволяет на 7 - 8 % уменьшить извлечение железосодержащих минералов в цинковый флотационный концентрат.

4. Экспериментально установлено, что дополнительное перемешивание пульпы в гидроциклоне перед флотацией обеспечивает эффект, аналогичный обработке пульпы при пониженном давлении.

5. Экспериментально установлено, что ультрафиолетовое облучение поверхности пульпы при свинцовой флотации свинцово-цинковых руд позволяет на 5 - 6 % уменьшить извлечение ( примесей ) цинкеодержавших минералов в свинцовом концентрате.

6. Рекомендации по применению способов интенсификации процесса флотации переданы внедренческим организациям. Расчетные экономические эффекты составляют для способа обработки пульпы при пониженном давлении 11,26 рублей на I т перерабатываемой руды и для обработки пульпы ультрафиолетовом облучением, соответственно, 49,83 рубля.

- 154

7. Основные положения раздела, относящегося к интенсификации процесса рудоподготовки, внедрены в учебный процесс при чтении курса "Дробление, измельчение и подготовка руд к обогащению" для студентов - обогатителей.

1. Глембоцкий В.А. Основы физико-химии флотационных процессов, 2-е изд. М.: Недра. 1980. 471 с.

2. Абрамов A.A. Технология обогащения руд цветных металлов. М,: Недра. 1983. 340 с.

3. Абрамов A.A. Теоретические основы оптимизации селективной флотации сульфидных руд. М.: Недра. 1978. 383 с.

4. Глембоцкий В.А., Подвиженский Н.С., йванков С.И. Механизм хемосорбции реагента МИГ-4Е на минералах сульфидных руд// Цветные металлы. 1986,№ 10. с. 87-90.

5. Глембоцкий A.B. Теоретические основы прогнозирования и моделирования свойств собирателей // Цветные металлы. 1977,9. с. 61-65.

6. Богданов О.С., Гольман A.M., Каковский И.А. Физико-химические основы теории флотации. М.: Наука. 1983. е. 89-101.

7. Соложенкин П.М., Копица Н.И., Комаров Ю.И. К вопросу о взаимодействии сочетаний флотационных реагентов в процессе флотации сульфидных минералов. В сб. Современное состояние и перспективы развития теории флотации. М.: Наука. 1979. с. 94-106

8. Киракосян В.А., Шин С.Н., Окунев В.М. Математическая модель гетерогенной реакции типа твердое^ газ< = твердое^ + таз2 .В сб. Комплексное использование минерального сырья. Алма-Ата.I980. с. 47-50.- 156

9. Yoon R.H., Zuttrell G.H. Mineral Processing and Extractive Metallurgy. Review "Frothing in Flotation" 5 ( 1989 ).

10. Golman A.M., Principles of theory and industrial application of ion flotation, XVI Intern. Min. Proc. Gong.,

11. E. Forsberg (Ed.),(Publ.: Elsevier, Amsterdam)., Stokholm, Juni,(1988). РЖ, Горное дело, № I, т989.

12. Schubert H. Aufbereitung fester mineralischer Rohstoffe, B. III, VEB D. V. für Grundstoffindustrie, Leipzig1984, S.467. РЯС, Горное дело, № т2, 1984.

13. Полькин С.И., Адамов Э.В. Обогащение руд цветных металлов. М.: Недра. 1983. 400 с,

14. Небера В. П.,, Соболев Д. С. Состояние и основные направления развития флотации за рубежом. М.-.Недра. 1968. с. 326.

15. Глембоцкий В.А., Классен В.И. Флотационные методы обогащения. М.: Недра. 1981. с. 304.

16. Русанов А.И. Фазовые равновесия и поверхностные явления. 31.: Химия. 1967. С. 246.

17. Русанов А.И. Термодинамика поверхностных явлений. Л.: Изд-во ЛГУ. i960, с. 246.

18. Богданов О.С., Максимов И.И., Поднек А.К., Янис H.A. Теория и технология флотации руд. М.: Недра. 1980. 363 с.

19. Митрофанов С.И. Селективная флотация. М.: Недра. 1967

20. Конев В.А. 0 механизме действия сульфидных комплексов железа при флотации. Обогащение руд. 1966, №2. с. 17-22.

21. Максимов И. И. Основные закономерности флотации частиц различной крупности и их использование для повышения извлечения полезных компонентов из руд // Автореф. дисс. на соискание учёной степени д-ра техн. наук. Л.-1984. 48 с.- 157

22. Данилова Е.В., Отротдёнова I.A., Михеева И.В. Флотация окисленных медных минералов гидроксамовыми кислотами. Обогащение руд. 1975. с. 5-8.

23. Sandoval-Caballero I., Leroux H., Roos R., Finch J.A.

24. Brunswick Mining Technical note nitrogen flotation of pyritein a contiuons minicell of Brunswick mining.

25. Флотация пирита азотом в непрерывном цикле в миникамврах на .предприятии Брунсвик.Mining Engineering. 1990. № 3-4. с. 369-373.

26. Еропкин Ю.И., Бухарина В.И., Прокаева P.E. 0 некоторых особенностях флотации полиметаллических руд в среде азота. Инф. сб. Обогащение руд. JL 1990. № 2.

27. Рыбас C.B., Пономарев Г.П., Погосянц Г.Я. Попов Б.В., Геоня Н.И., Манцевич М.И., Щербаков В.А. Промышленное применение азота при флотации руд на Норильской обогатительной фабрике // Цветные металлы. 1990. té 9.

28. Острожная Е.Е., Волянский В.М. О взаимодействии пирротина с ксантогенатом в присутствии азота,'// Цветные металлы. 1989. » 12. е.92-94.

29. Еропкин Ю.И., Бухарина В.И., Прохаева P.E. 0 некоторых особенностях флотации полиметаллических руд в среде азота. Обогащение руд. 1991. № 2. с. 16-19.

30. Ланцевич М.И., Рыбас В,В,, Волков В.И., Иванов В.А. Использование газообразного азота при флотации медно-никелевых руд. Металлургическая технология при переработке руд и концентг-ратов цветных металлов. В сб. Гос. НИИ цв. мет. M. 1993. с. 100-103- 158

31. Wandsiebe Stefan. Untersuchungen zur Mahlung der Kavitationswirhung fur Zerhleinerungsprozesse.

32. Neue Bergbautechnik. 1991. № 5. c. 200.

33. Голованчикова А.Б., Дахина Г.Л., Сиволобова H.O. Напорная флотация пузырьками ионизированного газа. В сб. Комплексная переработка минерального сырья. 1992. с. 48-52.

34. Ершов B.C. Предварительная ионизация подаваемого в пульпу воздуха. Патент SU tè 458337. 1975.

35. Мещеряков Н.Ф. Аэрирование жидкостей падающими стру-ми и перспективы его применения при флотации.// Цветные металлы. 1991. tè 4,с. 42-44.

36. Оптимизация технологической схемы на основе повышения эффективности разделительной операции/ Евдокимов С.И., Бах-тамян А.Г. // Изв. вузов. Цв. металлургия. 1992. № 1-2,с. 19-23.

37. Van Deventer J. S., Ross У. E., Dunne R. С. The effectof milling environment on the selective flotation of chalcopyrite ores. 17th Int. Miner. Process. Congr., Dresden, Sept.,23.28. 1991. Prepr. Vol. 2. c. 129-139.Горное дело, № T, 1992

38. Аржанников Г.й., Рыскин М.Я., Агафонова A.B. Оптимизация гранулометрического состава питания кллактивной флотации медно-цинковых руд. В сб. Уральского НИХ и проектного института Медной промышленности "УНИпромедь". Свердловск. 1991. с. 5-12.

39. Тихонов О.Н. Автоматизация производственных процессов на обогатительных фабриках. М. : Недра. 1984. 170 с.- 159

40. Бочаров В.А., Рыскин М.Я. Совершенствование технологии обогащения руд цветных металлов // Цветные металлы. 1994. № 8, с. 54-56.

41. Парчевская И.Г., Потапов Д.Я. Коллективная флотация медно-цинковых руд с использованием Карбида кальция в качестве реагента-модификатора // Изв. вузов. Горный журнал. 1990. J& 7, с. 58.

42. Белькова О.Н., Леонов С.Б. Теоретические основы активации сульфидов цветных металлов элементарной серой. В сб. Обогащение руд. Иркутск. 1989. с. 3-9.

43. Тевонян М.С., Тевонян K.P. Перманганатный способ флотации руд цветных металлов и вопросы охраны и возрождения естественных водоёмов// Геол. прогнозир. и технол. оценка месторожд. полезн. ископаемых Кавказа. 1991. J 22, с. 287-290.

44. Кондратьева Л.В., Хорсонский М.И., Румянцева Т.С., Долетов A.M. Изучение свойств реагента-депрессора ШТК-Э в водных растворах // Металлург, технол. при перераб. руд и концентратов цв. мет. Гос. НИИ цв. мет. M.I993. С. 123-128.

45. PI, Горное дело, № 9, 1992.- 160

46. Способ флотационного обогащения / Чвкушин B.C., ,Бдннекер М.Ю., Гавриппсина Е.П. J! красноярский ин-т цв. мет. Заявка J& 4878628. Бгол. №20, 1993.

47. Глазунов Л.А. Флотация шламистых цинксодержащих руд с применением селективных собирателей // Цветные металлы. IS 5. 1997. с. 22-26.

48. Глинкин В.А. Применение дитиокарбаматов при флотации руд цетных металлов.// Обогащение руд. & 4.-1997. с. 22 24.

49. Печин В.Ф., Рыскин М.Я., Бочаров В.А., Карбовская А.В Способ обогащения медно-цинковых руд// А.сС.гё 828481. SU. 1979.

50. Бочаров В.А. Разработка малотоксичных режимов селек=-тивной флотации руд цветных металлов на основе изучения механиз- -ма окисления компонентов сульфидных пульп // Изв. вузов. Цветная металлургия, В I. 1997.

51. Исследование. флотации пирита /Wan Yunchu et al// Цзиныпу куаншань. Met. Min. 1991. № 9, с. 55-58. FK, №1, 1992.

52. Ревнивцев В.И., Костин И.М., Яшин В.П. Основные направления подготовки руд к обогащению // Цветные металлы, № 5. 1984. с. 96-100.

53. Лини А.Дж. Циклы дробления и измельчения. Моделирование, оптимизация, проектирование и управление. М.: Недра. 1981. с. 343.

54. Шупов Л.П. Моделирование и расчёт на ЭВМ схем обогащения. М.: Недра. 1980. с. 288.

55. Буряков В.И. Зависимость производительности мельницы от содержания в ней продуктов крупного класса // Изв. вузов. Горный журнал, № 8.1980. с. I3I-I35.- 161

56. Поваров А.И., Лдниэль Л.Е. О связи меэвду удельной производительностью и эффективностью классификации // Обогащение руд. Л. 1982. № 2. с. 10-12.

57. Минасян Г.А., Краснов Г.Д. Совершенствование схемы рудоподготоаки на основе изучения прочностных характеристик про- " дуктов измельчения // Цветные металлы, № 5. 1982. с. 90-92.

58. Окунев Е.А., Тихонов О.Н. Прогнозирование характеристики крупности выходного продукта замкнутого цикла измельчения// Физико-техн. проблемы разработок полезных ископаемых. Л. 1985.4, с. 94-96.

59. Кузнецов П.В., Рыбаков В.В., Тихонов О.Н. Расчёт характеристик крупности продуктов промышленного измельчения // Физико-техн. проблемы разработок полезных ископаемых. Л. 1982.5, с. 67-70.

60. Вишневский М.А., Крюков Д.К., Эйшинский A.M. Об одной закономерности измельчения в шаровых мельницах // Изв вузов. Горный журнал, № 3. 1987. с. 135.

61. Кафаров В.В., Дорохов И.Н., Арутюнов С.Ю. Состояние и перспективы комплексных исследований процессов измельчения сыпучих материалов // Журнал Всес. Хим. общества им. Менделеева. М. 1988. $ 4, с. 416-422.

62. Биленко Л.Ф., Дашкевич Р.Я., Логачёв В.П. Оптимизация технологии измельчения руды // Цветные металлы. 1991. 6, с. 16-21.

63. Сыса A.B., Сыса Г.И. Особенности оценки процесса раскрытия минеральных сростков // Изв. вузов. Цветная металлургия. 1997. Л 2, с. 6-8.

64. Вайсберг В.М. Эксплуатация дробильных и измельчитель-ных установок. Справочное пособие. М.: Недра. 1989. с. 196.- 162

65. Сыса А.Б., Кармазин В.В. О современных способах оценки эффективности измельчения.Дробильно-размольное оборудование и технология дезинтеграции. Межнед.,сб. научных трудов. Механобр. Л. 1989. с. 119- 124.

66. Остапенко U.E., Карамов О.Г. Выбор способа дезинтеграции вкрапленного минерального сырья. Новые методы, приборы, оборуд. и установки для техн0Л„ исслед. минерал, сырья.// ВНИИ минерального сырья ( ВИМС ). М. 1990. с. 22-25.

67. Processing equipment. Int. Miner (Gr. Brit) 1991.•N281, pp. 76-77. Pi, Горное дело, Ш 1, 1991.

68. Сыса А.Б. Теория и технология процессов рудоподготов-ки.Владикавказ. Изд. Терек. 1997. с. 119.

69. Шинкоренко С.Ф., Белецкий Е.П., Ширяев A.A. Справочник по обогащению руд чёрных металлов. М.: Недра, с. 527.

70. Сыса А.Б. Развитие теоретических основ совершенствования барабанных мельниц. Автореф. дис. на соискание учён, степени докт. техн. наук. Владикавказ. 1998. с. 38.

71. Сыса А.Б. Определение продолжительности пребывания пульпы в мельницах самоизмельчения. Обогащвние полезных ископаемых. Респ. межвед. сб. Техника. Киев. 1980. № 27, с. 22-24.

72. Крюков Д.К. Усовершенствование размольного оборудования горнообогатительных предприятий. М.: Недра. 1966. 173 с.

73. Марюта А.Н. Закономерности механики движения материала в барабанных мельницах // Изв. вузов. Цветная металлургия. 1986. Ш 3, с. 18-26.

74. Марюта А.Н. О повышении технико-экономической эффективности энергосберегающей технологии управления измельчением руд в промышленных барабанных мельницах //Изв. вузов. Цветная металлургия. 1987. № 3, с. 18-29.- 163

75. Сыса Г.И. Разработка способов интенсификации циклов измельчения. Автореф. дисс. на соискание учёной степени канд. техн. наук. Владикавказ. 1990. 24 с.

76. Scheibe W., Kneschke G. Zu einigen Neuentwichlungen Bei der Zerhleinerung. "Freiberg. Forschungsh." A., N5 5 3,

77. S. 93-96, PI, Горное дело, № 9, 1992.

78. Schnidt M., Dombrowe H. Fachtagung zu Problemen der

79. Zerhleinerung und Sortierung. Neue Bergbantechnik., 1980, N10, 11; S. 652-654. PI, Горное дело, № 2, 1961.

80. Серго E.E. Пути повышения эффективности подготовки магнетитовых руд.к обогащению. Киев. Высшая школа. 1977. 120 с.

81. Ревнивцев В.И., Костин И.М., Яшин В.П. Основные направления развития подготовки руд к обогащению // Цветные металлы. 1984. с. 96-100.

82. Roloff G.A. The mechanical aspects of large grinding mills. CIM Bull., 1979, 72, N811, pp. 81-88. PS, * 3, 1980.

83. XVII. Internationale Kongeß für die Aufbereitung mineralischer Rohstoffe // Aufbereit. Techn. 1991, 32, N4, S. 211-212, PI, Горное дело, № 9, 1992.

84. Astier E. Le troisieme symposium sur les minerais de fer. // Mines et carrieres. Suppl. Techn., 1991, 73, Numero Spec.p. 79-83. PI, Горное дело, № T2, I99T.

85. Иванченко А.Д. Оборудование для ресурсосберегающих и природоохранных технологий. Энергомашиностроение. 1983. J§ II,с. 37-39.

86. Шин В.П., Бортников A.B. Теория и практика сомоиз-мельчения. М.: Недра. 1978. с. 229.- 164

87. Сыеа А.Б., Бондарь Н.З., Афанасенко E.H. Определение показателей работы барабанных мельниц. Деп. в ЦНИЙЭИ. Л 2011. 28.10.91. 2ЦМ. 91.

88. A study on the effect of parameters in stirred ball milling. Int. J. Miner. Process. 1993, 31, N1-2, pp. 15-59. * II, 1993.

89. Шестаков A.M., Губин Г.В. Повышение эффективности работы шаровых мельниц. Чёрная металлургия. 1990. с. 376-378.

90. Сыса А.Б., Афанасенко А.И. Систематизация результатов исследования кинетики измельчения // Изв вузов. Цветная металлургия. 1992. » 5-6, с. 5-6.

91. Сыса А.Б., Сыса Г.И. К определению пропускной способности барабанных мельниц // Изв. вузов. Цветная металлургия. 1995. JS I, с. II-I3.

92. Тихонов О.Н. Закономерности эффективного разделения минералов в процессах обогащения полезных ископаемых. М.: Недра. 1984. 208 с.

93. Патент № I4880II. СССР. З^пцина С.И., Руденко Н.В. Бюллетень № 23. 1989.

94. К вопросу повышения эффективности магнитной обработки пульпы / Харитонов Г.М., Зерницкий В.Г. // Орг. пр-ва неруд. и неметаллорудн. матер, в условиях самофинансирования и самоокупаемости. Тольятти. 1983. с. 72-74.

95. Singewald A. Kombination von Flotation von Schueretrennung, insbesondere zur Trennung von grobkörnigen Salzmineralien. Ahtuelle Prob. Theor. und Prax. der Flotation. Clansthal. Zellerfeld, 1972, 27-31. PK. Горное дело, № 7, T973.

96. Мещеряков Н.Ф. Флотационные машины и аппараты. М.:1. Недра. 1982. 200 с.

97. Мещеряков Н.Ф. Новые конструкции флотационных машин и опыт их применения. М.: НЖГЭХЙМ. 1977. 164 с.

98. Mandt М. G., Baihija. Jet fluid / gas / liquid contracting and mixing / AICHE Symp. Ser. 1977. 15-22, 73, 77, 167.

99. РЯС, Горное дело, № 8, T978,

100. Schubert H. Uber die Hydrodynamik von Flotationsprozessen. Aufbereit. Technik, 1979, N5. S. 252-260,

101. Манаков A.A. Современное состояние и перспективы применения электролитической флотации веществ. Ч. I. Кишинёв. ШТИИНЦА. 1975. 186 е.

102. Degner V. R., Treweek Н. В. Large flotation cells design and development. Flotation а. m. öaudin memor. volume, 1976, • V. 2r 816-837, ASME, New York. РЖ, Горное дело, № 8,1976.

103. Kond Р. Jüngste Entnicklungen der Wemce Flotation zellen großen Leistung und ihr Einsäte in der Praxis. Dentschen

104. Verlag für Grundstoffinndustie, Leipzig, 1978, S. 55-75. PI, Горное дело, » 8, 1978.

105. ЮЗАфанасенко E.H. К вопросу о влиянии скоростных режимов измельчения на гранулометрический состав измельченных продуктов // Научно-техническая конференция, посвященная 60-летито НИСа СКГТУ. (Сборник статей), г. Владикавказ. 1998.

106. Сыса А.Б., Сыса Г.И. Исследование механизма действия измельчающей загрузки барабанной мельницы // Тр. СКГТУ. Вып. 4. 1998. с. 85-88.- 166

107. Афанасенко E.H. Изз^чение влияния скоростных показателей режима измельчения на образование тонких классов. Деп. в ВИНИТИ. 16.10. 1998. J6 3025- В98.

108. Серго Е.Е. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых. М.: Недра. 1985. 285 с.

109. Сыса А.Б., Афанасенко E.H. Изучение влияния предварительной обработки пульпы полиметаллической свинцово-цинковой руды // Тр. СКГТ7. Вып. 4. 1998. С. 100-102.

110. Сыса А,Б., Афанасенко E.H., Афанасенко А.И. Исследование методов интенсификации обогащения цинкеодержащей руды // Тр. СКГТУ. Вып. 4. г. Владикавказ. 1998. С. 102-104.

111. Сыса А.Б., Афанасенко E.H. О роли резонансных явлений в механизме движения мелющих тел // Тр. СКГТУ. Вып. 6. г. Владикавказ. 1999.

112. Сыса А.Б., Афанасенко E.H., Афанасенко А.И. Разработка метода интенсификации флотационного процесса // Сборник аспирантских работ ( труды СКГТУ ). г. Владикавказ. 1999.

113. Сыса А.Б., Афанасенко E.H. О роли резонансных явлений в механизме движения мелющих тел // Тезисы докл. II конгресса обогатителей стран СНГ (16-18 марта 1999 г. ), МИСиС. Москва. 1999. С. 105- 106.

114. Решение о выдаче патента РФ от 21 февраля 2000 г. по заявке $ 98124034/03(026278} Сыса А.Б., Афанасенко E.H., ' Афанасенко А.И.

115. Способ флотационного обогащения.

116. ИЗ. Решение о выдаче патента РФ от 17 февраля 2000 г. по заявке № 99102393/03(002356) Сыса А.Б., Афанасенко E.H., Афанасенко А.И.

117. Способ флотационного обогащения.- 168