 |
IV. Изучение технологических свойств руд
|
|
|
|
33. Для переработки оловянных руд основных промышленных типов базовой является схема с предварительным радиометрическим обогащением и последующим стадиальным гравитационным обогащением, в основу которой закладывается принцип извлечения ценного компонента по мере его раскрытия, не допускающий переизмельчения и потерь с отвальными хвостами.
34. Проведению технологических исследований руд должно предшествовать изучение возможности радиометрической крупнопорционной сортировки добываемой горнорудной массы в транспортных емкостях. Предварительные прогнозные технологические показатели получаются расчетным путем при обработке данных опробования или каротажа в технологических контурах эксплуатационных блоков. Должны быть установлены порционная контрастность руд выделенных природных разновидностей, физические признаки, которые могут быть использованы для разделения горнорудной массы, оценены показатели радиометрической сортировки для порций разного объема. Для экспериментального подтверждения технологических показателей крупнопорционной сортировки проводятся опытные горные работы с экспресс-анализом горнорудной массы в транспортных емкостях на рудоконтролирующей станции (РКС) и сортировкой на кондиционную, некондиционную руды и отвальную породу. Достоверность экспресс-анализа руды в транспортных емкостях и качество продуктов сортировки должны быть заверены контрольным валовым опробованием.
При положительных результатах необходимо уточнить промышленные (технологические) типы руд, требующие селективной добычи, или подтвердить возможность валовой выемки рудной массы, уточнить параметры системы отработки, а также определить возможность получения сортов богатой руды.
|
|
|
35.Технологические свойства руд, как правило, изучаются в лабораторных и полупромышленных условиях на минералого-технологических, малых технологических, лабораторных, укрупненно-лабораторных и полупромышленных пробах. При имеющемся опыте промышленной переработки для легкообогатимых руд допускается использование аналогии, подтвержденной результатами лабораторных исследований. Для труднообогатимых или новых типов руд, опыт переработки которых отсутствует, технологические исследования руд и, в случае необходимости, продуктов их обогащения должны проводиться по специальным программам, согласованным с заинтересованными организациями.
Отбор проб для технологических исследований на разных стадиях геологоразведочных работ следует выполнять в соответствии с ременным методическим руководством «Технологическое опробование месторождений цветных металлов в процессе разведки», утвержденным заместителем Министра цветной металлургии СССР и заместителем Министра геологии СССР в 1983 г. и стандартом Российского геологического общества СТО РосГео 09-001–98 «Твердые полезные ископаемые и горные породы. Технологическое опробование в процессе геологоразведочных работ», утвержденным и введенным в действие Постановлением Президиума Исполнительного комитета Всероссийского геологического общества (от 28 декабря 1998 г. №17/6).
36.Для выделения технологических типов и сортов руд проводится геолого-технологическое картирование, при котором сеть опробования выбирается в зависимости от числа и частоты перемежаемости разновидностей руд. При этом рекомендуется руководствоваться стандартом Российского геологического общества – СТО РосГео 09-002–98 «Твердые полезные ископаемые и горные породы. Геолого-технологическое картирование», утвержденным и введенным в действие Постановлением Президиума Исполнительного комитета Всероссийского геологического общества (от 28 декабря 1998 г. №17/6).
|
|
|
Минералого-технологическими и малыми технологическими пробами, отобранными по определенной сети, должны быть охарактеризованы все природные разновидности руд, выявленные на месторождении. По результатам их испытаний проводится геолого-технологическая типизация руд месторождения с выделением промышленных (технологических) типов и сортов, изучается пространственная изменчивость вещественного состава, физико-механических и технологических свойств в пределах выделенных промышленных (технологичеcких) типов руд и составляются геолого-технологические карты, планы и разрезы, в соответствии со стандартом Российского геологического общества СТО РосГео 09-002–98 «Твердые полезные ископаемые и горные породы. Геолого-технологическое картирование», утвержденным и введенным в действие Постановлением Президиума Исполнительного комитета Всероссийского геологического общества (от 28 декабря 1998 г. №17/6).
На лабораторных и укрупненно-лабораторных пробах должны быть изучены технологические свойства всех выделенных промышленных (технологических) типов руд в степени, необходимой для выбора оптимальной технологической схемы их переработки и определения основных технологических показателей обогащения и качества получаемой продукции. При этом важно определить оптимальную степень измельчения руд, которая обеспечит максимальное вскрытие оловосодержащих минералов при минимальном ошламовании и сбросе их в хвосты.
Полупромышленные технологические пробы служат для проверки технологических схем и уточнения показателей обогащения руд, полученных на лабораторных пробах.
Полупромышленные технологические испытания проводятся в соответствии с программой, разработанной организацией, выполняющей технологические исследования, совместно с недропользователем и согласованной с проектной организацией. Отбор проб производится по специальному проекту.
Укрупненно-лабораторные и полупромышленные технологические пробы должны быть представительными, т. е. отвечать по химическому и минеральному составу, структурно-текстурным особенностям, контрастности, физическим и другим свойствам среднему составу руд данного промышленного (технологического) типа с учетом возможного разубоживания рудовмещающими породами или повышения содержания олова в руде после крупнопорционной сортировки. По гранулометрическому составу пробы должны соответствовать отбитой горнорудной массе принятой системы отработки.
|
|
|
37. При проведении технологических исследований руд рекомендуется изучить возможность их радиометрической сепарации. Должны быть установлены физические признаки, которые могут быть использованы для разделения горнорудной массы, покусковая контрастность руды, оценены показатели радиометрического обогащения при различных значениях граничных содержаний рудных компонентов. При положительных результатах необходимо уточнить промышленные (технологические) типы руд, требующие селективной добычи, или подтвердить возможность валовой выемки рудной массы, а также определить оптимальную схему радиометрического обогащения. Дальнейшие испытания способов переработки руд проводятся с учетом возможностей и экономической эффективности включения в общую технологическую схему обогащения руд радиометрической сортировки и (или) сепарации
38. При исследовании обогатимости оловянных руд изучаются степень их окисленности, минеральный состав, структурные и текстурные особенности, а также физические и химические свойства минералов и минеральных комплексов, степень контрастности этих свойств, устанавливается наличие попутных компонентов и вредных примесей, оцениваются дробимость и измельчаемость, проводится ситовой, дисперсионный и гравитационный анализы разных классов руды с использованием приемов и методов технологической минералогии. Выбирается технологическая схема обогащения, устанавливается число стадий и стадиальная крупность измельчения. Определяются способы обогащения и доводки оловянных концентратов и промпродуктов, содержащих попутные компоненты.
|
|
|
39. Технологические свойства руд оловянных месторождений зависят от их минерального состава, размера зерен рудообразующих минералов или их агрегатных скоплений, текстурно-структурных особенностей, а также от содержания и минеральной формы проявления олова в руде.
По содержанию металла руды делятся на богатые (более 1,0 % олова), среднего качества (0,4–1,0 %), бедные (0,2–0,4 %) и весьма бедные (0,1–0,2 %).
По крупности зерен минералов олова промышленные оловянные руды подразделяются на четыре группы: тонковкрапленные – до 0,1 мм, мелковкрапленные – до 0,2 мм, средневкрапленные – до 1 мм и крупновкрапленные – от 1 мм и более.
Для получения товарной продукции – оловянных концентратов – все оловянные руды подвергаются обогащению. Технология обогащения оловянных руд основана на трех отличительных признаках минералов олова, других рудных и породообразующих минералов: плотности, радиометрической и флотационной контрастности. В настоящее время ведущими являются гравитационные методы обогащения. Применение предварительного обогащения в тяжелых суспензиях после крупного дробления руды позволяет выделить в голове процесса значительную часть пустых пород и снизить эксплуатационные расходы на последующих обогатительных операциях. Гравитационное обогащение получило широкое распространение и в качестве основной технологии переработки оловянных руд. В этом случае используются развитые многостадиальные схемы обогащения, включающие отсадку, обогащение на винтовых и конусных сепараторах, концентрацию на столах и шлюзах, с последовательным выделением оловосодержащих сростков по мере их раскрытия. Доводка черновых концентратов проводится различными методами:
флотацией для выделения сульфидных минералов;
гравитацией для отделения породообразующих минералов;
магнитной и электрической сепарацией для выделения шеелита, вольфрамита, топаза, слюды и др.
Конечными продуктами доводочных операций являются товарные оловянные концентраты с содержанием олова 30–70 %. Для обогащения шламового материала (мельче 0,074 мм) используются как гравитационные, так и флотационные процессы. В шламовые концентраты извлекается до 30 % олова с содержанием до 15 %.
Особенности вещественного состава оловянных руд определяют технологические схемы обогащения и способы доводки черновых концентратов.
Бессульфидные и малосульфидные оловянные руды месторождений грейзенового, кварцевого и силикатного промышленных типов, содержащие менее 10 % сульфидов железа и цветных металлов, в зависимости от крупности вкрапленности минералов олова обогащаются по схеме, включающей:
|
|
|
предварительное обогащение в начале процесса методами радиометрической или тяжелосредной сепарации;
гравитационное обогащение с оптимальным сочетанием гравитационных аппаратов, имеющих различные разделительные характеристики, где каждая предыдущая операция по отношению к последующей является подготовительной, например: отсадка – винтовая сепарация – концентрация на столах;
обогащение шламов с применением шлюзов «Мозли», ленточных концентраторов или флотации. Флотацию шламов проводят на обезыленном материале –74 +10 мкм в кислой среде при рН 3,5–5,5. В качестве собирателей применяют «Аспарал-Ф», ИМ-50, «Флогол-7,9» и др. Реагенты-регуляторы – жидкое стекло, кремнефтористый натрий;
доводку черновых оловянных концентратов методами флотогравитации и магнитной сепарации.
Товарными продуктами являются: высокосортный оловянный концентрат, содержащий 40–60 % олова при извлечении 75–85 %, и шламовый концентрат, содержащий 5–8 % олова при извлечении 5–7 %.
Сульфидные оловянные рудыместорождений сульфидного, реже силикатного промышленных типов характеризуются высокой комплексностью. Они содержат промышленные концентрации олова в виде касситерита, станнина и сульфостаннатов, сульфиды цветных металлов – меди, цинка, свинца, серебра, редкие и рассеянные элементы (индий, скандий и др.). В зависимости от минерального состава и количества сульфидов, а также степени их взаимного прорастания и дисперсности в промышленной практике применяются три варианта схем обогащения:
при значительной доле (более 10%) сульфидных и сульфосольных минералов олова применяется гравитационное обогащение с получением коллективного оловянно-сульфидного концентрата и последующей доводкой его методами селективной флотации и магнитной сепарации. Товарные продукты: зернистый (30–40 % Sn) и шламовый (5–8 % Sn) оловянные концентраты с общим извлечением 65–75 %; медный, свинцовый и цинковый концентраты с извлечением 75–80 %. Серебро, редкие и рассеянные элементы извлекаются из концентратов при металлургической переработке;
при меньшем количестве сульфидных и сульфосольных минералов олова и преобладании касситерита в голове схемы проводится флотация сульфидов. Из хвостов флотации с использованием разветвленных схем гравитационного обогащения выделяется оловянный концентрат. Товарные медные, свинцовые и цинковые концентраты получаются методами селективной флотации. Извлечение олова составляет 65–70 %, цветных металлов 65–85 %;
тонкодисперсные сульфидные оловянные руды флотируются с получением коллективного концентрата, который направляется на пирометаллургическую переработку (хлоридовозгонка, фьюмингование). При выходе концентрата 15–25 % с содержаниями олова 5–8 %, меди 3–5 %, свинца 7–8 %, цинка 8–10 % и серебра 200–300 г/т извлечение каждого элемента составляет 80–85 %.
При суммарном содержании сульфидов и сульфосолей олова и цветных металлов от 7–10% комплексные тонкодисперсные оловянные руды перерабатываются без механического обогащения прямыми пирометаллургическими методами.
Апоскарновые оловянные руды. Переработка этих руд вследствие их трудной обогатимости до настоящего времени не получила распространения в отечественной промышленности. Опытные работы проводились по схеме с радиометрическим предобогащением, флотацией и хлоридовозгонкой коллективных концентратов или в варианте фьюмингования концентратов радиометрической сепарации. Обогатительные фабрики по переработке апоскарновых оловянных руд известны в Великобритании, Китае, Австралии и других странах.
Окисленные сульфидно-оловянные руды характеризуются высокой комплексностью. Содержания олова, меди, свинца, сурьмы, мышьяка в отдельных месторождениях достигают 1–5 % (каждого элемента). Однако вследствие высокой дисперсности вкраплений и сложных минеральных форм основных рудных минералов использование механических методов обогащения не обеспечивает получения качественных оловянных концентратов. Они дорабатываются металлургическим способом (фьюмингование, хлоридовозгонка). Для окисленных малосульфидных руд с высокими содержаниями гидростаннатов и варламовита основным методом обогащения является высокоградиентная магнитная сеперация.
Для более полного и комплексного использования оловянных руд наряду с дальнейшим совершенствованием традиционных методов обогащения (гравитации, флотации) преспективно применение комбинированных обогатительно-металлургических схем с использованием фьюмингования, различных методов хлорирования, кивцетной плавки, вакуумного рафинирования, центрифугирования, автоклавного и бактериального выщелачивания, позволяющих помимо касситерита извлекать большую гамму попутных компонентов при переработке сложных олово-полиметаллических руд, бедных концентратов и промпродуктов обогащения, в том числе – содержащих мышьяк.
40. Качество оловянных концентратов должно в каждом конкретном случае регламентироваться договором между поставщиком (рудником) и металлургическим предприятием или должно соответствовать существующим стандартам и техническим условиям. Для сведения в табл. 5 в качестве ориентировочных приведены технические требования к оловянным концентратам в бывшем СССР.
Существующая промышленная технологическая схема переработки оловянных концентратов предусматривает после доводки, обжига и выщелачивания плавку концентрата в электропечах и переработку низкосортных продуктов доводки способом фьюмингования с последующей плавкой фьюминговых возгонов в электропечах.
41.В результате исследований технологические свойства руд должны быть изучены с детальностью, обеспечивающей получение исходных данных, достаточных для проектирования и технико-экономического обоснования схемы переработки с комплексным извлечением содержащихся в рудах компонентов, имеющих промышленное значение.
Таблица 5
|
|
|
