CC BY
56
УДК 622.725:622.345(083.96)
Овсейчук Василий Кутузов Игорь Подопригора Вячеслав Морозов Александр Афанасьевич Владимирович Евгеньевич Анатольевич
Vasily Ovseichuk Igor Kutuzov Vyacheslav Podoprigora Aleksandr Morozov
АЛГОРИТМ РАСЧЕТА ПЛАНОВЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПОКУСКОВОЙ
СЕПАРАЦИИ УРАНОВЫХ РУД РЕНТГЕНОРАДИОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
ALGORITHM OF PLANNED TARGETS CALCULATION OF URANIUM ORES LUMPS SEPARATION BY X-RADIOMETRIC METHOD
В рамках выполнения работ по договору № 100-10-05С от 15.11.2012 г. «Создание комплексной технологии отработки беднобалансового уранового сырья геотехнологическими методами» при финансовой поддержке Правительства Российской Федерации (Минобрнауки России) были проведены научно-исследовательские работы и предварительные испытания, в процессе которых установлено, что показатели покусковой сепарации скальных урановых руд зависят от содержания урана в исходной сортируемой руде, петрографического состава вмещающих оруденение пород, контрастности руд, кусковатости исходной руды, размера сортируемого куска руды и коэффициента радиометрического равновесия (КРР). Данные зависимости (кроме КРР) характерны как для сортировки методом естественного гамма-излучения, так и для метода рен-тгенорадиометрической сортировки (РРС). Поскольку результаты покусковой сепарации не зависят от КРР для метода РРС, данная зависимость при планировании не используется.
Отмечено, что при планировании выпуска концентрата природного урана основным показателем является извлечение урана из руд на любом технологическом переделе. Поэтому из всех показателей
Within the framework of operations fulfilment in accordance with the agreement № 100-10-05C dated by 15.11.2012 «Creation of complex technology of working off poor-balance uranium raw materials by geotechnological methods» at financial support of the government of the Russian Federation. The scientific researches and preliminary trial tests were conducted, during which it was stated, that the parameters of lumps separation of rocky uranium ores depend on: uranium content in initial sorted ore, petro-graphic structure containing ore formation out of soils, visibility of ores, lumpiness of initial ore, dimension of a sorted ore chunk and coefficient of radiometric equilibrium (KRR). The data of dependence (except KRR) are characteristic both for sorting by the method of natural gamma-ray, and for the method of X-radiometric sorting (RRS). As the results of lumps separation do not depend on KRR for the method RRS, the given relation is not used at planning.
It is stated that at planning of natural uranium concentrate discharge the main parameter is the extraction of uranium from ores at any technological redistribution. Therefore from all parameters of lumps separation efficiency, an ore extraction of uranium into a concentrate is used in the first place.
эффективности покусковой сепарации в первую очередь используется извлечение руды и урана в концентрат.
Показатели извлечения при покусковой сепарации, рассчитанные по четырем показателям, сравниваются между собой и к планированию принимаются наиболее низкие, как граничные.
Разделение концентрата на исходное сырье для ГМТ и КВ осуществляется через зависимости выхода богатого концентрата и металла в нем при сепарации урановых руд от минимально-промышленного содержания, т.е. содержания урана в перерабатываемой руде, обеспечивающего нулевую рентабель-
The parameters of lumps separation extraction calculated due to four parameters are compared among themselves and the lowest are taken as boundary for planning.
The division of the concentrate on feed stock for GMT and KV is realized through the dependences of rich concentrate output and contained metal during uranium ores separation from the minimum — industrial contents, i.e. content of uranium in processed ore providing null profitability
Ключевые слова: алгоритм сортировки, лито-логический состав пород, контрастность, среднее содержание урана, размер куска руды, выход концентрата
Key words: sorting algorithm, lithologie structure of rocks, visibility, mean content of uranium, size of an ore chunk, concentrate output
ность
Работа выполнена в ходе реализации комплексного проекта по созданию высокотехнологичного производства «Создание комплексной технологии отработки беднобалансового уранового сырья геотехнологическими методами» при финансовой поддержке Правительства Российской Федерации (Минобрнауки России)
В рамках выполнения работ по договору № 100-10-05С от 15.11.2012 г. проведены научно-исследовательские работы и предварительные испытания, в процессе которых установлено, что показатели покусковой сепарации скальных урановых руд зависят от содержания урана в исходной сортируемой руде, петрографического состава вмещающих оруденение пород, контрастности руд, кусковатости исходной руды, размера сортируемого куска руды и коэффициента радиометрического равновесия (КРР) [1, 2]. Данные зависимости (кроме КРР) характерны как для сортировки методом естественного гамма-излучения, так и для метода рентгенорадиомет-рической сортировки (РРС). Поскольку результаты покусковой сепарации не зависят от КРР для метода РРС, данная зависимость при планировании не используется.
При планировании выпуска концентрата природного урана основным показателем является извлечение урана из руд на любом технологическом переделе. Поэтому из всех показателей эффективности покус-
ковой сепарации в первую очередь используется извлечение руды и урана в концентрат.
1. Показатели извлечения в зависимости от петрографического состава вмещающих оруденение пород [5]:
— извлечение руды в концентрат s = а /(0,37975 + 0,00164* а +
+ 0,00007 а2) (1)
s = 0,09940* exp(0,07070* а), где а — содержание SiO2, %;
— извлечение урана в концентрат
s1 = s* аи* Кб (2)
s = 0,00001*ехр(3,58527*1п(а),
где аи — содержание урана в исходной руде, %;
Коб — коэффициент обогащения руды при сортировке, доли ед.
2. Показатели извлечения в зависимости от содержания урана в исходной руде [6]:
— извлечение руды в концентрат
s = S1/ аи* Коб , (3)
где Кб = 1/(0,17716 + 1,90623* а -
- 2,822782^2);
— извлечение урана в концентрат s1 =91,36259 — 26,41993*log аи —
— 26,33459* log (O.JT2. и (4)
3. Показатели извлечения в зависимости от контрастности урановых руд [3]:
— извлечение руды в концентрат в =Щ-0,25400 +
+ 1,16120*М-0,10452*М~2), (5)
где М — коэффициент контрастности, доли ед.;
— извлечение урана в концентрат
в1 = в* аи* Коб, (6)
где Кб = 1/(0,21197 - 0,22303*М + + 0,19165*М"2).
4. Показатели извлечения в зависимости от размера куска [4]:
— извлечение руды в концентрат в =53,10006 - 36,48761*1о§Ккр +
+ 7,85707* 1оё(Ккр) Л2, (7)
где Ккр — класс крупности, мм;
— извлечение урана в концентрат в1= 10^(1,04409 + 0,89747*1о§Ккр —
— 0,22083* 1оё(Ккр) Л2. (8)
Показатели извлечения при покуско-вой сепарации, рассчитанные по четырем показателям, сравниваются между собой и к планированию принимаются наиболее низкие, как граничные.
Разделение концентрата на исходное сырье для ГМТ и КВ осуществляется через зависимости выхода богатого концентрата и металла в нем при сепарации урановых руд от минимально-промышленного содержания, т.е. содержания урана в перерабатываемой руде, обеспечивающего нулевую рентабельность. Зависимости получены при обработке материалов исследовательских и предварительных испытаний при выполнении договорной темы «Создание комплексной технологии отработки бедно-балансовых урановых руд геотехнологическими методами» и приведены на рис. 1, 2.
Ось Y 104,4
85,04
л
а
а.
65,68 g
го |
о ю
3 46,32
х 2 ш
26,96
7,6
Y = 3,53721 /х + 21,87825 + -76,53888 * X
в \\\ \\\ <\\\
да V \ \ \ y\o \ v\ \V а
V \ V\ \ \ V \
0,0165
0,0759
0,1353
0,1947
0,2541
0,3135 Ось X
Коэффициент корреляции г = 0,955. Погрешность аппроксимации +И3 = 8,21015 —----_ доверительные границы (по Стьюденту с вероятностью Р = 0,95)
Минимально-промышленное содержание урана
Рис. 1. Зависимость выхода богатой руды от минимального промышленного содержания урана
Количество богатого концентрата, на- где а . — минимально-промышленное
1 1 ? ^ mn prom i
правляемого на ГМТ, определяется по фор- содержание, %. муле
s = 3, 53721/ а. + 21, 87825 —
гмт 7 ' min prom 7
— 76,53888* а. , (9)
7 min prom7 v '
Ось Y 102,8
<и
а
о.
а g
Е
0 ю а го
1
(О
CL >.
et о
X
л са
90,48
78,16
65,84
53,52
41,2 0,0165
Y = 1,25262/х + 81,40693 + -141.81298 *Х
\ V 4 1 \
V
S\S,4
0,0759
0,1353
0,1947
0,2541
0,3135 Ось X
Коэффициент корреляции г = 0,971. Погрешность аппроксимации = 4,35799 -------- - доверительные границы (по Стьюденту с вероятностью Р = 0,95)
Минимально-промышленное содержание урана
Рис. 2. Зависимость выхода урана в богатой руде от минимального промышленного содержания урана
Количество урана в концентрате, на- g = g _ g
правляемого на ГМТ, рассчитывается по формуле
s, =1,25262/ а . +81,406931 гмт 7 ' mm prom 7
- 141,81298* а. . (10)
7 mm prom v '
Количество бедного концентрата, направляемого на КВ, рассчитывается из вы- где s1 — извлечение урана в концентрат. ражения
(11)
кВ гмт.
Количество урана в бедном концентрате, направляемом на КВ, рассчитывается по формуле
g, =g,_g .
1кв 1 гмт7
(12)
Литература_
1. Отчет о проведенных исследованиях по
программе и методике исследовательских испы-
таний сортируемости урановых руд месторождений
Стрельцовского рудного поля по этапу 2 в рамках
Договора от «15» ноября 2012 г. № 100-10-05С по теме «Создание комплексной технологии отработки
беднобалансовых урановых руд геотехнологически-
ми методами».
_References
1. Otchet o provedennyh issledovaniyah po programme i metodike issledovatelskih ispytaniy sortiruemosti uranovyh rud mestorozhdeniy Streltsovskogo rudnogo polya po etapu 2 v ramkah Dogovora ot «15» noyabrya 2012 g. № 100-10-05S po teme «Sozdanie kompleksnoy tehnologii otrabotki bednobalansovyh uranovyh rud geotehnologicheskimi metodami» (Research reports on the program and methodology of research trials of sorted uranium ore deposits at Streltsovsky ore field for the phase 2 in the framework of the agreement dated by 15th of November 2012, number 100-10-05S on «Creation of complex technology of working off poor-balance uranium raw materials by geotechnological methods»).
2. Отчет о проведенных исследованиях по программе и методике предварительных испытаний сортируемости урановых руд месторождений Стрельцовского рудного поля по этапу 2 в рамках Договора от «15» ноября 2012 г. № 100-10-05С по теме «Создание комплексной технологии отработки беднобалансовых урановых руд геотехнологическими методами».
3. Овсейчук В.А., Тирский А.В., Подоприго-ра В.Е., Морозов А.А. Зависимость сортируемости урановых руд радиометрическими методами от их контрастности // Вестник ЗабГУ, 2014, Чита. № 07 (110). С. 4-10.
4. Овсейчук, В.А., Тирский А.В., Подопри-гора В.Е., Морозов А.А. Зависимость покусковой сепарируемости урановых руд радиометрическими методами от размера куска сортируемых руд // Вестник ЗабГУ, 2014. Чита. № 06 (109). С. 4-11.
5. Овсейчук В. А., Тирский А. В., Подоприго-ра В.Е., Морозов А.А. Зависимость сортируемости урановых руд при покусковой сепарации радиометрическими методами от литологического состава вмещающих оруденение пород // Вестник ЗабГУ, 2014. Чита. № 09 (112). С. 19-25.
6. Овсейчук В.А., Тирский А.В., Подоприго-ра В.Е., Морозов А.А. Зависимость эффективности покусковой сепарации урановых руд радиометрическими методами от среднего содержания в них урана // Вестник ЗабГУ, 2014. Чита. № 05 (108). С. 12-18.
Коротко об авторах_
Овсейчук В.А., д-р техн. наук, профессор, Забайкальский государственный университет, г. Чита, Россия
Научные интересы: геология, геотехнология урановых месторождений, охрана окружающей среды, радиационная безопасность
Кутузов И.В., ведущий геофизик ФХЛ Центральной научно-исследовательской лаборатории ОАО «Приаргунское производственное горно-химическое объединение», г. Краснокаменск, Россия [email protected]
2. Otchet o provedennyh issledovaniyah po programme i metodike predvaritelnyh ispytaniy sortirue-mosti uranovyh rud mestorozhdeniy Streltsovskogo rudnogo polya po etapu 2 v ramkah Dogovora ot «15» noyabrya 2012 g. № 100-10-05S po teme «Sozdanie kompleksnoy tehnologii otrabotki bednobalansovyh uranovyh rud geotehnologicheskimi metodami» (Research reports on the program and methodology of preliminary research trials of sorted uranium ore deposits at Streltsovsky ore field for the phase 2 in the framework of the agreement dated by 15th of November 2012, number 100-10-05S on «Creation of complex technology of working off poor-balance uranium raw materials by geotechnological methods»).
3. Ovseychuk V.A., Tyrskiy A.V., Podoprigora V.E., Morozov A.A. Vestn. Zab. Gos.Univ. (Transbaikal State University Journal), 2014, Chita, no. 07(110), p. 4-10.
4. Ovseychuk V.A., Tyrskiy A.V., Podoprigora V.E., Morozov A.A. Vestn. Zab. Gos. Univ. (Transbaikal State University Journal), 2014. Chita, no. 06(109), p. 4-11.
5. Ovseychuk V.A., Tyrskiy A.V., Podoprigora V.E., Morozov A.A. Vestn. Zab. Gos. Univ. (Transbaikal State University Journal), 2014. Chita, no. 09(112), p. 19-25.
6. Ovseychuk V.A., Tyrskiy A.V., Podoprigora V.E., Morozov A.A. Vestn. Zab. Gos. Univ. (Transbaikal State University Journal), 2014. Chita, no. 05(108), p. 12-18.
_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
I. Kutuzov, leading geophysicist, Central Research Lab, «Priargunsky Industrial Main-Chemical Association», Transbaikal Region, Krasnokamensk, Russia
Научные интересы: геология, геофизика, геофизические методы сортировки руд
Подопригора В.Е., доцент кафедры «Разработка месторождений полезных ископаемых», Забайкальский государственный университет, г. Чита, Россия [email protected]
Научные интересы: геотехнология подземных горных работ
Морозов А.А., канд. техн. наук, начальник Центральной научно-исследовательской лаборатории ОАО «Приаргунское производственное горно-химическое объединение», г. Краснокаменск, Россия [email protected]
Научные интересы: геотехнология урановых месторождений, подземное кучное выщелачивание урановых руд, охрана окружающей среды
Scientific interests: geology, geophysics, geophysical methods of ore sorting
V. Podoprigora, assistant professor, Mining of Mineral Deposits department, Transbaikal State University, Chita, Russia
Scientific interests: geotechnology of underground mining operations
A. Morozov, candidate of engineering sciences, Central Research Lab, JSC «Priargunsky Industrial Main-Chemical Association», Krasnokamensk, Russia
Scientific interests: geotechnology of uranium deposits, underground and heap leaching of uranium ores, environmental protection
