Статья
Название статьи Аспектный анализ механизмов загрязнения сульфидных концентратов шламами из вмещающих пород и обзор методов его снижения
Авторы Арабаджи Я.Н. главный специалист управления обогатительного производства, yana_arabadzhi@mail.ru
Орехова Н.Н. д-р техн. наук, доцент, n_orehova@mail.ru
Абдрахманов К.И. студент кафедры геологии, маркшейдерского дела и обогащения полезных искомаемых, neponima@inbox.ru
Абдрахманов Э.И. студент кафедры геологии, маркшейдерского дела и обогащения полезных искомаемых, wiken32@mail.ru
Библиографическое описание статьи Арабаджи Я. Н., Орехова Н. Н., Абдрахманов К. И., Абдрахманов Э. И. Аспектный анализ механизмов загрязнения сульфидных концентратов шламами из вмещающих пород и обзор методов его снижения // Вестник Забайкальского государственного университета. 2024. Т. 30, № 4. С. 55–70. DOI: 10.21209/2227-9245-2024-30-4-55-70.
Категория Недропользование, горные науки
УДК 622.765.431.2
DOI 10.21209/2227-9245-2024-30-4-55-70
Тип статьи Научная статья
Аннотация Актуальность исследования заключается в необходимости повышения качества концентратов флотационного обогащения при более тонком помоле руды для раскрытия ценного минерала и, как следствие, увеличения количества частиц вмещающей породы шламовой фракции. Цель исследования – систематизация и анализ существующих способов повышения качества концентрата при прямой флотации из ошламованной пульпы, определение наиболее эффективных и перспективных из них. Задачи исследования: формирование нового подхода к изучаемой проблеме; обоснование значимости проблемы и предложенного направления её решения; выявление новых методов повышения качества концентрата при флотации из пульпы с высоким содержанием шламов. Объект исследования – методы снижения содержания пустой породы в пенном продукте. Предмет исследования – область применения и эффективность методов снижения содержания пустой породы в пенном продукте. Методология и методы исследования: аспектный анализ научной информации, анализ практики повышения качества сульфидных концентратов. Рассмотрены вопросы образования тонких и сверхтонких частиц минералов пустой породы, их флотоактивности и налипания на частицы сульфидов флотоактивной крупности, механического выноса в пенный продукт. Представлены результаты исследований российских и зарубежных учёных преимущественно за последнее десятилетие. Установлено, что основное направление снижения доли пустой породы в концентратах – подбор депрессоров, в том числе из ранее не используемых химических веществ, а также создание депрессоров после первоначального моделирования в современных специализированных программных продуктах. Такой подход позволяет подобрать эффективный депрессор под конкретное рудное сырьё. Сформулирован вывод о том, что для фундаментальных исследований представляет интерес селективная агрегация тонких и сверхтонких частиц минералов. Важным направлением снижения загрязнения концентратов частицами пустой породы является изучение закономерностей их механического выноса, на который влияет множество факторов. Изучению механического выноса и определению значений его параметров в отечественной литературе уделено мало внимания.
Ключевые слова обогащение полезных ископаемых, полиметаллические сульфидные руды, флотация, концентрат, повышение качества, минералы вмещающей породы, депрессоры, механический вынос, агрегация, анализ теории и практики
Информация о статье
Список литературы Абиди А., Эламари К., Бакауи А., Якуби А. Механический вынос и истинная флотация природной полиметаллической руды // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2014. № 6. C. 181–189. Александрова Т. Н., Прохорова Е. О. Модификация свойств породообразующих минералов при флотации // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2023. № 12. С. 123–138. Афанасова А. В., Абурова В. А., Прохорова Е. О., Лушина Е. А. Исследование влияния депрессоров на флотоактивные породообразующие минералы при флотации сульфидных золотосодержащих руд // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2022. № 6-2. С. 161–174. Бадалов Дж. Н., Самихов Ш. Р., Маҳмудов Х. А. Технология флотации свинцово-цинковых руд месторождения «Зарнисори шимоли» // Научно-практический семинар ГМИТ. Бустон, 2023. С. 43–46. Бобракова А. А. Обоснование реагентного режима сульфидной флотации молибденсодержащих руд алюмосиликатного состава // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2013. № 12. С. 298–301. Бунин И. Ж., Чантурия В. А., Рязанцева М. В., Анашкина Н. Е. Изменение функционально-химического состава поверхности и технологических свойств природного кварца при воздействии высоковольтных наносекундных импульсов // Известия Российской академии наук. 2019. № 83. С. 738–742. Ефремов И. Ф. Периодические коллоидные структуры. Л.: Химия, 1971. 191 с. Карчанова А. П., Асанова И. И., Мязин В. П. Направление повышения качества флотоконцентрата золотосодержащих руд на майском месторождении // Вестник Забайкальского государственного университета. 2015. № 10. С. 4–12. Куликова О. С. Оптимизация процессов обогащения серебро-полиметаллических руд для снижения вредного влияния шламов // Евразийский Союз Учёных. 2015. № 5. С. 84–88. Лавриненко А. А., Кузнецова И. Н., Лусинян О. Г., Гольберг Г. Ю. Применение отечественных полимерных анионоактивных депрессоров при флотации забалансовой оталькованной медно-никелевой руды // Известия вузов. 2023. № 5. С. 5–14. Опанасенко О. Н., Крутько Н. П., Жигалова О. Л., Лукша О. В. Влияние химического строения катионных ПАВ на процессы смачивания породообразующих минералов // Известия Национальной академии наук Беларуси. 2019. № 55. С. 142–148. Ребиндер П. А., Липец Е. М., Римская М. М. Физикохимия флотационных процессов: Эксперимент. исследования по физикохимии поверхностных слоёв и явлений смачивания в применении к флотационным процессам. М.: Металлургиздат, 1933. 230 с. Саидахмедов А. А., Юлдашев С. М., Зуваева М. С. К вопросу о депрессии углерода при флотации углистых золотосодержащих руд // Journal of Advances in Engineering Technology. 2022. № 2. С. 51–54. Самыгин В. Д., Филлипов Л. О., Матинин А. С., Северов В. В. Влияние направления движения и времени пребывания потока пульпы в камере флотомашины на эффективность флотационного процесса // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2011. № 12. С. 1–20. Соложенкин П. М., Кубак Д. А., Петухов В. Н. Компьютерное моделирование сульфгидрильных соединений с гидроксильными радикалами и прогноз их в качестве флотореагентов // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г. И. Носова. Т. 14, № 1. 2016. С. 26–33. Сосипаторов А. И., Панченко Г. М., Высотин В. В. Перспектива использования реагента-депрессора отечественного производства при флотации углистых золотосодержащих руд // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2018. № 9. С. 184–193. Тарасевич Ю. И. Поверхностная энергия гидрофильных и гидрофобных адсорбентов // Коллоидный журнал. Т. 69, № 2. 2007. С. 235–243. Тарасевич Ю. И., Аксененко Е. В. Гидрофобность базальной поверхности талька // Коллоидный журнал. Т. 76, № 4. 2014. С. 483–489. Усманова Н. Ф., Маркосян С. М., Тимошенко Л. И., Пасюга Д. В. Применение гуматного реагента в качестве депрессора при флотации медно-никелевых руд // Материалы Международного совещания (Плаксинские чтения). 2019. С. 164–166. Фатьянов А. В., Никитина Л. Г., Щеглова С. А. Переработка карбонатно-флюоритовых руд месторождений Монголии и Забайкалья // Вестник Забайкальского государственного университета. 2017. T. 23, № 4. С. 33–37. Шумилова Л. В., Костикова О. С. Влияние режимных параметров на эффективность работы флотомашины Jameson Cell // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2014. С. 160–163. Шумилова Л. В., Костикова О. С., Черкасов В. Г., Воронов Е. Т., Лимберова В. В. Исследование реагентного режима при флотации труднообогатимых серебро-полиметаллических руд // Вестник Забайкальского государственного университета. 2020. Т. 26, №. 1. С. 68–79. Ata S. Phenomena in the froth phase of flotation – A reviev // International Journal of Mineral Processing. 2012. No. 25. P. 1–12. Beattie D., Huynn Le, Kaggwa Gilian B. N., Ralston J. The effect of polysaccharides and polyacrilamides on the depression of talc and the flotation of sulphide minerals // Minerals Engineering. 2006. No. 19. P. 598–608. Bhondayi C., Moys M. N. Effects of gas distribution profile on flotation cell performance: An experimental investigation // International Journal of Mineral Processing. 2015. No. 135. P. 20–31. Chen H., Luo A., Feng Y., Chen J. Depression mechanism of novel organic phosphoryl depressants on calcite: DFT and coordination studies // Journal of Molecular Liquids. 2003. No. 389. P. 1–15. Evdokimov S. I., Golikov N. S., Zadkov D. A., Voitovich E. V., Kondratiev V. V., Petrovskiy A. A., Konyukhov V. Yu., Gladkikh V. A. Studying the Flotation of Gold-Bearing Ores Using Carrier Minerals // Minerals. 2024. Vol. 14, no. 1. P. 88. DOI: 10.3390/min14010088. Feng B., Feng Q., Lu Y. A novel method to limit the detrimental effect of serpentine on the flotation of pentlandite // International Journal of Mineral Processing. 2012. No. 114. P. 11–13. Gerson A. R., Smart R. S. C., Li J., Kawashima N., Weedon D., Triffett B., Bradshaw D. Diagnosis of the surface chemical influences on flotation performance: Copper sulfides and molybdenite // International Journal of Mineral Processing. 2012. No. 106. P. 16–30. Leistner T., Peuker Urs. A., Rudolph M. How gangue particle size affect the recovery of ultrafine and fine particles during froth flotation // Minerals Engineering. 2017. No. 109. P. 1–9. McFadzean B., Becker M., Geldenhuys S.,Sweet J. A methodology for gangue management in the flotation of a PGM-bearing ore through laboratory tests, mineralogical analysis and circuit modelling // Minerals Engineering. 2024. No. 208. P. 1–10. Miller J. D., Wang X., Jin J., Shrimali K. Interfacial water structure and the wetting of mineral surfaces // International Journal of Mineral Processing. 2016. No. 156. P. 62–68. Nazari S., Shafaei S. Z., Gharabaghi M., Ahmadi R., Shahbazi B. Effects of nanobubble and hydrodynamic parameters on coarse quartz flotation // International Journal of Mining Science and Technology. 2019. No. 29. P. 289–295. Nguyen A. V., Harvey P. A., Jameson G. J. Influence of gas flow rate and frothers on water recovery in a froth column // Minerals Engineering. 2003. No. 16. P. 1143–1147. Seaman D. R., Manlapig E. V., Franzidis J. P. Selective transport of attached particles across the pulp-froth interface // Minerals Engineering. 2006. No. 19. P. 841–851. Triffett B., Veloo C., Adair B. J. I., Bradshaw D. An investigation of the factors affecting the recovery of molybdenite in the Kennecott Utah Copper bulk flotation circuit // Minerals Engineering. 2008. Vol. 21, no. 12–14. P. 832–840. Wang Ch., Liu R., Xie F., Zhai Q., Sun W., Wen X., Li J. Separation of sphalerite and dolomite using sodium alginate as an environmentally friendly depressant in a carbonate-hasted Pb-Zn ore system // Journal of Cleaner Production. 2022. No. 380. P. 1–12. Wang L., Peng Y., Runge K., Bradshaw D. A review of entrainment: Mechanisms, contributing factors and modelling in flotation // Minerals Engineering. 2015. No. 70. P. 77–91. Wang L., Peng Y., Runge K. Entrainment in froth flotation: The degree of entrainment and its contributing factors // Powder Technology. 2016. No. 288. P. 202–211. Wang P., Reyes F., Cilliers Jan J., Brito-Parada P. R. Evalution of collector performance at the bubble particle scale // Minerals Engineering. 2020. No. 147. P. 148–159. Wang P., Yvon M., Parkes S., Galvin K. P. Enhancing nickel grade and recovery with counter-current washing of the concentrated bubbly-zone of a single stage REFLUX Flotation Cell // Minerals Engineering. 2024. No. 206. P. 1–13. Yin X., Miller J. D. Wettability of kaolinite basal planes based on surface force measurements using atomic force microscopy // Minerals & Metallurgical Processing. 2012. Vol. 29. No. 1. P. 13–19. Zhang C., Liu Z., Deng P. Contact angle of soil minerals: A molecular dynamics study // Computers and Geotechnics. 2016. No. 75. P. 48–56. Zheng X., Johnson N., Franzidis J. P. Modelling of Entrainment in Industrial Flotation Cells: Water Recovery and Degree of Entrainment // Minerals Engineering. 2006. No. 19. P. 1191–1203.
Полный текст статьиАспектный анализ механизмов загрязнения сульфидных концентратов шламами из вмещающих пород и обзор методов его снижения