| Аннотация |
Объект исследования – процесс обогащения алмазосодержащих кимберлитов пенной сепарацией. Предмет исследования – оборотная вода отделения пенной сепарации. Цель исследования – повышение эффективности процесса пенной сепарации при обогащении алмазосодержащих кимберлитов путём совершенствования схемы и режима внутреннего водооборота. Задачи исследования: изучение влияния шламов на состояние поверхности и флотируемость алмазов; анализ состава шламовых продуктов и установление причин роста концентрации шламов в оборотной воде; обоснование подхода к выбору технологий и разработке схем обесшламливания оборотных вод цикла пенной сепарации. Для установления степени влияния шламов на состав поверхности и флотируемость алмазов применялась методика электронно-зондового рентгеноспектрального анализа и поставлены опыты по пенной сепарации алмазо-кимберлитовой смеси. Промышленные испытания режимов и схем осветления оборотной воды производились на обогатительной фабрике № 3 Мирнинского горно-обогатительного комбината (Мирнинского ГОКа). Результаты рентгеноэлектронной спектроскопии показали, что наблюдается пропорциональная зависимость снижения флотируемости алмазов от доли гидрофильных покрытий на поверхности алмаза. Для разрушения органо-воздушно-минеральных агрегатов, являющихся существенным источником шламов, предложено использование высокотурбулентных режимов классификации в гидроциклоне, позволяющее отделить зёрна гидрофобных минералов кимберлита от капель аполярного собирателя. В заключительной стадии осветления оборотной воды предложено использовать технологию флотоклассификации в трёхпродуктовом осветлителе, обеспечивающем получение очищенной от осаждающихся и всплывающих фракций водной фазы. Результаты испытаний разработанных схем и режимов обесшламливания оборотной воды в отделении пенной сепарации обогатительной фабрики № 3 Мирнинского ГОКа показали уменьшение концентрации шламов в оборотной воде в 2 раза, сокращение расхода флотационных реагентов на 7–10 % и повышение извлечения алмазов на 1,2 %.
|
| Ключевые слова |
алмазы, кимберлиты, шламы, пенная сепарация, замкнутый водооборот, гидроциклон, осветлитель, флотоклассификация, собиратель, пенообразователь |
| Список литературы |
Айгистов М. Р., Герасимов Е. Н., Бондаренко И. Ф., Зырянов И. В. Современные технологии при добыче и переработке алмазосодержащего сырья // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2022. № 5. С. 6–21. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_52_0_6.
Бауман А. В. Сгущение и водооборот: в 3 ч. Ч. 3. Тонкослойные сгустители. Новосибирск: Гормашэкспорт, 2020. 33 с.
Верхотуров М. В., Амелин С. А., Коннова Н. И. Обогащение алмазов // Международный журнал экспериментального образования. 2012. № 2. С. 61–67.
Двойченкова Г. П., Ковальчук О. Е., Подкаменный Ю. А., Тимофеев А. С. Экспериментальное исследование состава кимберлитовых руд и механизма формирования минеральных образований на поверхности природных алмазов // Горный журнал. 2017. № 11. С. 45–51. DOI: 10.17580/gzh.2017.11.09.
Злобин М. Н. Технология крупнозернистой флотации при обогащении алмазосодержащих руд // Горный журнал. 2011. № 1. С. 87–89.
Морозов В. В., Двойченкова Г. П., Коваленко Е. Г., Тимофеев А. С. Обоснование степени замыкания водооборота в цикле пенной сепарации алмазосодержащих кимберлитов // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2022. № 12. С. 39–47. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_12_0_5.
Морозов В. В., Коваленко Е. Г., Двойченкова Г. П., Чуть-Ды В. А. Выбор температурных режимов кондиционирования и флотации алмазосодержащих кимберлитов компаундными собирателями // Горные науки и технологии. 2022. Т. 7, № 4. С. 287–297. DOI: 10.17073/2500-0632-2022-10-23.
Морозов Ю. П., Интогарова Т. И., Валиева О. С., Бекчурина Е. А. Преимущества применения флотоклассификаторов в замкнутом цикле измельчения. Горный журнал. 2019. № 2. С. 51–56. DOI: 10.17580/gzh.2019.02.10.
Морозов Ю. П., Хамидулин И. Х., Фалей Е. А. Разработка и испытания турбулизационных центробежных сепараторов // Горный журнал. 2015. № 5. С. 58–62. DOI: 10.17580/gzh.2015.05.12.
Чантурия В. А., Двойченкова Г. П., Ковальчук О. Е., Тимофеев А. С. Особенности состава поверхности гидрофильных алмазов и их роль в процессе пенной сепарации алмазосодержащих кимберлитов // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2015. № 6. С. 173–181.
Чантурия В.А, Двойченкова Г. П., Ковальчук О. Е. Особенности фазового минерального состава поверхности алмазных кристаллов, извлекаемых из хвостов обогащения алмазосодержащего сырья // Инновации и инвестиции. 2013. № 7. С. 264–267.
Chanturiya V. A. Innovation-based processes of integrated and high-level processing of natural and technogenic minerals in Russia // Proceedings of the 29th International Mineral Processing Congress. Moscow, 2019. Pp. 3–12.
Gengenbach T., Major G., Linford M., Easton C. Practical guides for x-ray photoelectron spectroscopy (XPS): Interpreting the carbon 1s spectrum. Текст: электронный // J. Vac. Sci. Technol. 2021. URL: https://doi.org/10.1116/6.0000682 (дата обращения: 12.01.2024).
Hou D. X., Cui B. Y., Zhang H., Zhao Q., Ji A. K., Wei D. Z., Feng Y. Q. Designing the hydrocyclone with flat bottom structure forweakening bypass effect. Powder Technol. 2021. No. 394. Pp. 724–734. DOI: 10.1016/j.powtec.2021.09.001.
Mahoney J., Monroe C., Swartley А. М. Surface analysis using X-ray photoelectron spectroscopy // Spectroscopy Letters: an International Journal for Rapid Communication. 2020. Vol. 53, no. 10. Pp. 726–736. DOI:10.1080/00387010.2020.1824197.
Phiri T., Tepa C., Nyati R. Effect of Desliming on Flotation Response of Kansanshi Mixed Copper Ore. Journal of Minerals and Materials Characterization and Engineering, 2019, no. 7, pp. 193–212. DOI: 10.4236/jmmce.2019.74015.
Stevenson P., Li X. Foam Fractionation: Principles and Process Design. CRC Press, 2014. 206 p.
Westhuyzen P., Bouwer W., Jakins A. Current trends in the development of new or optimization of existing diamond processing plants, with focus on beneficiation // Journal of The Southern African Institute of Mining and Metallurgy. 2014. Vol. 114. Pp. 537–546.
|
