CC BY
22
УДК 622.725:622.345(083.96)
Овсейчук Василий Афанасьевич Vastly Ovseychuk
Морозов Александр
Анатольевич Aleksandr Morozov
Тирский Алексей Васильевич Aleksey Ttrsky
Подопригора Вячеслав Евгеньевич Vyacheslav Podoprtgora
ЗАВИСИМОСТЬ СОРТИРУЕМОСТИ УРАНОВЫХ РУД ОТ ЛИТОЛОГИЧЕСКОГО СОСТАВА ВМЕЩАЮЩИХ ОРУДЕНЕНИЕ ПОРОД ПРИ ПОКУСКОВОЙ СЕПАРАЦИИ РАДИОМЕТРИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ
DEPENDENCE OF URANIUM ORES GRADING ON FRAGMENTED SEPARATION BY RADIOMETRIC METHODS FROM LITHOLOGIC STRUCTURE CONTAINING ORES OF SOILS
Установлена зависимость показателей обогащения урановых руд месторождений Стрельцовского рудного поля при покусковой сепарации рентгенора-диометрическим методом от литологического состава вмещающих оруденение пород.
Эффективность сортировки урансодержащих руд радиометрическими методами зависит от их петрографического состава и типа урансодержащих минералов:
— чем выше в руде содержание БЮ2, тем выше показатель эффективности сортировки: наиболее эффективно сортируются руды, локализованные в кислых породах: гранитах, фельзитах и трахидаци-тах;
— наиболее эффективно обогащаются руды, представленные уранинитом и настураном, т.е. минералами, содержащими большие концентрации урана
Ключевые слова: литологический состав руд и пород, выход хвостов сортировки, выход сортов КВ и ГМТ, эффективность обогащения
The relation of parameters of uranium ores' enrichment at Streltsovsky ore deposits at fragmented separation from lithologie structure of ores, containing uranium, by means of X-ray radiometric method is established.
During exploratory tests it was established, that the efficiency of sorting ores, containing uranium by radio-metric methods depends on their petrographic structure and type of uranium minerals:
— the more the ore contains SiO2, the more parameter of efficiency of sorting it'll have: ores localized in acidic rocks are more effectively sorted: granites, felz-ites and trahidacites;
— the ores presented by uraninit and nasturan, i.e. minerals containing large density of uranium are concentrated more effectively
Key words: lithologie structure of ores and soils, output (exit) of sorting tailings, output of HL and GMT grades, dressing efficiency
На месторождениях СРП выделяется три основных морфологических типа рудных залежей: крупные жилообразные залежи и мелкие жилы, уплощенные поло-гонаклонные штокверкоподобные залежи, пластообразные пологозалегающие залежи. Главным фактором рудоконтроля является структурный [2].
Морфологию рудных залежей определяют особенности тектонического строения рудоносных зон. Литологический состав пород своими физико-механическими свойствами влияет на образование трещин, зон смятия, развальцевания или дробления. По вещественному составу руды принадлежат к алюмосиликатному типу с небольшим содержанием карбонатов и сульфидов. По составу полезных компонентов они разде-
ляются на собственно урановые и комплексные молибден-урановые.
Испытания выполнены в рамках договора № 100-10-05/1256 от 15.11.2012 г. «Создание комплексной технологии отработки беднобалансовых урановых руд геотехнологическими методами».
Предметом исследований по радиометрической обогатимости в данной работе являются собственно-урановые руды, составляющие 85 % от общего объема запасов месторождений Стрельцовского рудного поля [2].
В табл. 1 показаны характеристики вмещающих оруденение пород и состав урансодержащих минералов, выдаваемых по стволам шахт.
Таблица 1
Характеристики вмещающих оруденение пород и состав урансодержащих минералов, выдаваемых по стволам шахт
№ п/п Ствол шахты Вмещающие породы Урансодержащие минералы
1 3Р Андезито-базальты Коффинит, настуран
2 9К Трахидациты Коффинит, настуран, браннерит
3 8К Трахидациты Коффинит, настуран, браннерит
4 5В Граниты Уранинит, настуран, браннерит
5 3В Базальты Коффинит, настуран
6 11В Фельзиты Коффинит, настуран, браннерит
7 11К Конгломераты Настуран, гидронастуран
Химический состав вмещающих пород приведен в табл. 2.
Таблица 2
Химический состав вмещающих пород [4]
Тип пород SiO2 ТЮ2 "е2Оэ "еО МпО МдО СаО №2О К2° Р2О5 »3 ппп Е
Трахидацит 65,14 0,96 15,13 1,51 3,23 0,07 0,66 1,24 3,91 5,28 0,32 - 2,54 99,99
Конгломерат 48,73 2,40 16,39 3,28 6,25 0,20 2,86 6,44 3,22 2,31 0,53 0,02 7,80 99,93
Андезит 52,85 2,08 17,71 5,27 4,16 0,12 1,18 5,88 4,34 2,38 0,67 - 3,04 99,68
Фельзит 75,13 0,04 12,52 1,35 1,22 0,03 0,24 0,40 3,81 5,00 сл. - 0,65 100,4
Базальт 52,72 2,20 16,О5 5,58 1,72 0,17 2,04 8,34 1,80 3,93 0,52 - 5,37 100,4
Гранит 79,25 0,04 10,73 0,32 0,82 0,01 0,18 0,12 2,42 4,70 сл. - 1,15 100,1
Химический состав урансодержащих минералов представлен в табл. 3.
Таблица 3
Химический состав урансодержащих минералов в рудах месторождений Стрельцовского рудного поля [8]
Минералы Химический состав (формула) Содержание урана и тория, %
Уранинит (и,Тф2х 62-85
Настуран 52-76
Гидронатуран ио2-лио3-иН2о 42-56
Браннерит (и, ТИ )Т120б 35-50
Коффинит и (ЭЮ4) ,-х (0Н)4Х 60-70
Руды подвергались покусковой сепарации на рентгенорадиометрических сепараторах СРФ-150.
Проведенные исследования дали возможность определить влияние химического состава вмещающих пород на эффектив-
ность покусковой сортировки товарных руд. Фактором, влияющим на сортируемость руд, является содержание ЯЮ2 [4, 10]
Зависимость эффективности сортировки от содержания ЯЮ2 приведена в табл. 4 и на рис. 1.
Таблица 4
Зависимость эффективности сортировки товарных руд от содержания SiO2 [10], %
№ п/п Тип вмещающих пород Содержание SiO2 Эффективность сортировки
1 Гранит 79,25 57
2 Фельзит 75,13 41
3 Трахидацит 65,14 35
4 Андезит 52,85 27
5 Базальт 52,72 24
6 Конгломерат 48,73 21
19.2 27.12 35.04 42.96 50.88 58,8 Коэффициент КОррФЛЧЦНИ Г ш О.Э77. Погрешность аппроксимации - 2.73545 ----Доверительные границы (по Стьюдемтус вероятностью Р—О.Э5}
Содержание SiO2 в руде, %
Рис. 1. Зависимость эффективности сортировки товарной урановой руды
от содержания в ней SiO2
Зависимость описывается формулой 8 = а /(0,37975 +
+ 0,00164* а + 0,00007 а 2), (1)
где а — содержание БЮ2, %.
Выход руды в технологические сорта: хвосты, КВ (кучное выщелачивание),
ГМТ (гидрометаллургическая технология) при покусковой сепарации различных ли-тологических разностей руд представлен в табл. 5. Содержание урана в технологических сортах руд, %: хвосты — до 0,029; КВ - 0,030...0, 199; ГМТ - 0,200 и более.
Таблица 5
Выход руды в технологические сорта, %
№ п/п Наименование породы Технология переработки Среднее содерж. урана в руде Доля руды в сорте Содержание ЭЮ2
хвосты 17,0
1 Андезит КВ 0,119 77,9 52,8
ГМТ 5,1
хвосты 11,1
2 Трахидацит КВ 0,160 78,5 65,1
ГМТ 10,4
хвосты 12,5
3 Фельзит КВ 0,165 75,1 75,1
ГМТ 12,4
хвосты 12,9
4 Гранит КВ 0,464 44,0 79,2
ГМТ 44,1
хвосты 17,6
5 Базальт КВ 0,103 78,2 52,7
ГМТ 4,2
хвосты 18,2
6 Конгломерат КВ 0,085 79,6 48,3
ГМТ 2,2
хвосты 15,0
7 Базальный конгломерат КВ 0,175 72,8 70,5
ГМТ 12,2
Зависимость выхода руды в различные технологические сорта показана на рис. 2...4.
5В С
в а
2 ч о
РС
Ось У 18.555
16.993
У= Х/( -3.06521 + 0.11938 1 X)
10.745
-г
46.755
53.553
60.351
57.149
73.947
Коэффициент корреляции г = 0,933. Погрешность аппроксимации+\-<3 = 1,62460 ----Доверительные границы (по Стьюденту с вероятностью Р=0.95)
80.745
Содержание 8Ю2, % Рис. 2. Зависимость выхода горной массы в хвосты при покусковой сепарации
от содержания SiO2
94.505
У = -53.12129 + 5.75612 'X + -£.06016 " Хл2
о4
ч ^
а
ч о х 3 да
44.279
10,795
46,755 53,553 60,351 67,149 73,947 Коэффициент корреляции г = 0,925. Погрешность аппроксимации +',-'3 = 9,49928 ----Повелительные танины ¿по Стьюленти с вероятностью Р=0 951
Содержание $Ю2, %
Рис. 3. Зависимость выхода руды в сорт КВ при покусковой сепарации от
содержания SiO2
Ось У 45.55
.о 36,53 0х
ч ^
а
о х 3 да
У= 0,09940 " е*р( 0,07070 " X)
53,553
60,351
67,149
Коэффициент корреляции г = 0,928. Погрешность аппроксимации +\-С = 8,31031 ----Доверительные границы (по Стьюденту с вероятностью Р=0.95}
Содержание 8Ю2, %
Рис. 4. Зависимость выхода руды в сорт ГМТ при покусковой сепарации
от содержания SiO2
Выводы:
— установлено, что эффективность сортировки урансодержащих руд радиометрическими методами зависит от их петрографического состава и типа урансодержащих минералов;
— чем выше в руде содержание SЮ2, тем выше показатель эффективности сор-
Литература_
1. Требования к изучению радиометрической обогатимости минерального сырья при разведке месторождений металлических и неметаллических полезных ископаемых. М.: ГКЗ, 1992.
2. Ищукова Л.П. Геология Урулюнгуевского рудного района и молибден-урановых месторождений Стрельцовского рудного поля: Монография. пос. Октябрьский-Иркутск-Москва. 1996. 382 с.
3. Чантурия В.А. Теория и практика использования электрохимических и радиационных воздействий в процессе первичной переработки минерального сырья. М.: МГГУ, 1993.
4. Овсейчук В.А., Тирский А.В., Подопри-гора В.Е. Отчет о проведенных исследованиях по программе и методике исследовательских испытаний сортируемости урановых руд месторождений Стрельцовского рудного поля. Чита, 2013.
5. Архипов О.А. Методические указания по оценке радиометрической обогатимости урановых руд при геологической разведке месторождений горными выработками. МГ СССР, 1976.
6. Мокроусов В.А., Лилеев В.А. Радиометрическое обогащение нерадиоактивных руд. М.: Недра, 1979. 192 с.
7. Овсейчук В.А., Гаврилова Е.В., Подоприго-ра В.Е. Отчет о проведенных исследованиях по программе и методике исследовательских испытаний минералого-петрографического состава урановых руд месторождений Стрельцовского рудного поля. Чита, 2013.
тировки: наиболее эффективно сортируются руды, локализованные в кислых породах: гранитах, фельзитах и трахидацитах;
— наиболее эффективно обогащаются руды, представленные уранинитом и на-стураном, т.е. минералами, содержащими большие концентрации урана.
_References
1. Trebovaniya k izucheniyu radiometricheskoy obogatimosti mineralnogo syriya pri razvedke mesto-rozhdeniy metallicheskih i nemetallicheskih poleznyh iskopaemyh [Requirements for the radiometric wash-ability study of minerals with exploration of metallic and non-metallic minerals]. Moscow: State Reserves Committee, 1992.
2. Ischukova L.P. Geologiya Urulyunguevskogo rudnogo rayona i molibden-uranovyh mestorozhdeniy Streltsovskogo rudnogo polya [Geology of Urulyun-guevsk ore district and molybdenum-uranium deposits of Streltsovsky ore field]: Monograph. pos. October-Irkutsk-Moscow. 1996.382 p.
3. Tchanturia V.A. Teoriya i praktika ispol-zovaniya elektrohimicheskih i radiatsionnyh vozdeyst-viy v protsesse pervichnoy pererabotki mineralnogo syriya [Theory and practice of using electrochemical and radiation effects in the primary processing of mineral raw materials]. Moscow: MGGU, 1993.
4. Ovseychuk V.A., Tirsky A.V., Podoprigora V.E. Otchet o provedennyh issledovaniyah po programme i metodike issledovatelskih ispytaniy sor-tiruemosti uranovyh rud mestorozhdeniy Streltsovsk-ogo rudnogo polya [Research reports on the program and methods of research trials of uranium ore grading of Streltsovsky ore field deposits]. Chita, 2013.
5. Arkhipov O.A. Metodicheskie ukazaniya po otsenke radiometricheskoy obogatimosti uranovyh rud pri geologicheskoy razvedke mestorozhdeniy gornymi vyrabotkami [Methodological guidance on the evaluation of washability of radiometric uranium ores at geological exploration mining]. MG USSR, 1976.
6. Mokrousov V.A., Lileev V.A. Radiometriches-koe obogashhenie neradioaktivnyh rud [Radiometric enrichment of non-radioactive ores]. Moscow: Nedra, 1979.192 p.
7. Ovseychuk V.A., Gavrilova E.V., Podoprigora V.E. Otchet o provedennyh issledovanijah po programme i metodike issledovatelskih ispytaniy miner-alogo-petrograficheskogo sostava uranovyh rud mes-torozhdeniy Streltsovskogo rudnogo polya [Research reports on the program and methods of research trials of mineralogical and petrographic composition of uranium ore deposits of Streltsovsky ore field]. Chita, 2013.
8. Подготовка минерального сырья к обогащению и переработке/ под ред. В.И. Ревнивцева. М. Недра, 1987.
9. Овсейчук В.А., Тирский А.В., Подопри-гора В.Е. Отчет о проведенных исследованиях по программе и методике предварительных испытаний сортируемости урановых руд месторождений Стрельцовского рудного поля. Чита, 2013.
Коротко об авторах_
Овсейчук В.А., д-р техн. наук, профессор, Забайкальский государственный университет, г. Чита, РФ MKS3115637@Yandex.ru
Научные интересы: геология, геотехнология урановых месторождений, охрана окружающей среды, радиационная безопасность
Морозов А.А., канд. техн. наук, начальник ЦНИЛ ОАО «ППГХО», г. Краснокаменск, РФ Cnil@krasnokamensk.ru
Научные интересы: геология, геофизика, геофизические методы сортировки руд
Тирский А.В., зам. начальника ЦНИЛ ОАО «ППГХО», г. Краснокаменск, РФ cnil@krasnokamensk.ru
Научные интересы: геология, геофизика, геофизические методы сортировки руд
Подопригора В.Е., доцент каф. ПРМПИ, Забайкальский государственный университет, г. Чита, РФ chita-pve@yandex.ru
Научные интересы: геотехнология подземных горных работ
8. Podgotovka mineralnogo syriya k obogash-heniyu i pererabotke [Preparation of mineral raw materials to enrichment and reprocessing]. Ed. V.I. Revnivtsev. Moscow: Nedra, 1987.
9. Ovseychuk V.A., Tirsky A.V., Podoprigora V.E. Otchet o provedennyh issledovaniyah po programme i metodike predvaritelnyh ispytaniy sortirue-mosti uranovyh rud mestorozhdeniy Streltsovskogo rudnogo polya [Research reports on the program and the procedure of preliminary tests of uranium ore grading of Streltsovsky ore field deposits]. Chita, 2013.
_Briefly about the authors
V. Ovseychuk, doctor of engineering sciences, professor, Transbaikal State University, Chita, Russia
Scientific interests: geology, geotechnology of uranium deposits, protection of environment, radiation safety
A. Morozov, candidate of engineering sciences, chief of Central research lab, Joint Stock Company «Priagun-sky industrial main-chemical association», Krasnoka-mensk, Transbaikalie, Russia
Scientific interests: geology, geophysics, geophysical methods of ore grading
A. Tirsky, assistant of the chief, Central research lab, Joint Stock Company «Priagunsky industrial main chemical association», Krasnokamensk, Transbaikalie, Russia
Scientific interests: geology, geophysics, geophysical methods of ore grading
V. Podorigora, senior teacher, PRMPI faculty, Transbaikal State University, Chita, Russia
Scientific interests: geotechnology of underground mining operations
