CC BY
48
-------------------------------- © Х.Г. Давлетбаев, В.В. Морозов,
2006
УДК 622.765
Х.Г. Давлетбаев, В.В. Морозов
ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ КОЛЛЕКТИВНОЙ
И ПРОМПРОДУКТОВОЙ ФЛОТАЦИИ
ПРИ ОБОГАЩЕНИИ МЕДНО-МОЛИБДЕНОВЫХ РУД
Семинар № 19
Эффективность раскрытия и извлечения концентрирующихся в промпродукте труднообогатимых фракций зависит как от параметров исходной руды, так и от используемых схем и процессов измельчения и классификации. Размер вкрапленности рудных минералов и характер срастания в наибольшей мере определяют необходимую крупность до-измельчения на стадии обогащения пром-продукта [1,2]. Щелочность среды в операциях коллективной и промпродуктовой флотации определяет извлекаемость как раскрытых зерен ценных минералов, так и характер движения сростков по операциям технологической схемы [3].
С целью определения оптимальных параметров процессов коллективной и промпродуктовой флотации был проведен регрессионный анализ данных непрерывного контроля технологических параметров процессов на 6-й секции обогатительной фабрики ГОКа «Эрдэнэт в период август-сентябрь 2005 г. Исходный массив данных включал более 600 разовых опробований по каждому параметру.
Перечень измеряемых параметров включал плотность, объемный расход, щелочность пульпы, содержание класса -74 мкм в питании коллективной и пром-продуктовой флотации, содержания металлов (меди, молибдена и железа) в исходном питании и продуктах обогащения. Схема цикла коллективной-
промпродуктовой флотации представлена на рис. 1.
Поток пульпы, поступающий на коллективную флотацию стабилен практически по всем параметрам. Коэффициент вариации всех технологических параметров не превышает 15 % (табл. 1). Поток пульпы, поступающий на доизмель-чение характеризуется значительным изменением дебита и плотности пульпы (табл. 2). Так, коэффициент вариации этих параметров составляет соответственно 38,5 и 26,2 %. Для сравнения, в питании коллективного цикла значения коэффициента вариации дебита и плотности пульпы составляют соответственно 7,1 и 8,3 %.
Гранулометрический состав твердой фазы пульпы в питании промпродуктового цикла относительно более стабилен (КВ = 19,9 %), но его варибельность значительно превышает соот-ветствующее значение для коллективной флотации (КВ = 4,9 %) Учитывая значимо - тесную связь технологических показателей флотации с содержанием класса -74 мкм в питании промпродуктового цикла, имеющийся интервал колебаний крупности твердой фазы пульпы в существенной мере снижает показатели процесса промпродуктовой флотации.
Содержания меди, молибдена и пи-ритного железа в питании пром-продуктового цикла нестабильны во времени и характеризуются значениями коэффициентов вариации от 29,8 до 41,4 % (табл. 2). Этот интервал значений заметно превышает соответствующие
395
100.0
0.69 I I 0.018
100.0 I 1 100.0
_oaювнaяJюnлeкт>tвнвяa<|)лol£ljgя_
7.03
8.40 I I 0.139
85.58 | | 54.29
92.97
0.11 I I 0.009
14.42 1 | 45.71
перечистка
3.17
18.49 I 0.258
84.89 | 45.46
э.ав
0.12 I 0.041
0.69 | 8.83
^ЮКТ£ОЛЫ«»Я_КОШГ1С|)ЛОТ__
3.12
0.74 I 0.022
3.35 I 3.78
105„ 0.62 0.041
' “ 9.41 [ 24.22
Г.* Рс. Ри.
«с. ЇМ.
0.085 0.008
11.07 41.93
основная процпродуктовая флот
4.53
1.30 0.081
8.53 20.44
5.99
0.102 I 0.011
0.89 | 3.78
1.03
4.20
2.15 0.157
3.21 1 8.97
14.46 I 0.233
88.09 I 54.43
3.50
1.05 I 0.059
5.32 I 11.47
0.04
О 6В 0.065 0.05 0 14
5.96 0.10 0.011
0.84 3.64 I
95.80 0.086 0.009
11.91 45.57
ХВОІ сты.
найм, продуктов содержание.%
Си Мо Ре
питание 0.66 0.015 1.83
концентрат 11.54 0.229 28.41
хвосты 0.088 0.009 1.76
Аэрофлот: на оси. фл 8.5 г/т на понт. фл. 3.4 г/т Эмульс: 14.3 г/т
Диз/топ: 10.7 г/г
0=572 т/ч
Рис. 1. Схема циклов коллективной - промпродуктовой флотации с результатами разового опробования технологического процесса
Таблица 1
Статистические характеристики параметров питания коллективного цикла флотации на 5-й секции ОФ ГОКа «Эрдэнэт»
№ Наименование параметра Размер- ность Миним. значение Максим. значение Среднее значение Коэфф. ва-риации,%
1 Объемный расход м3/мин 26 34 28,5 7,1
2 Плотность пульпы %тв 34,7 43,6 40,3 8,3
3 рН пульпы ед. 9,75 10,75 10,30 4,4
4 Сод. кл - 74 мкм % 59,8 69,6 66,1 4,9
5 Содерж. меди % 0,42 0,78 0,54 11,2
6 Содерж. молибдена % 0,019 0,038 0,028 21,4
7 Содерж. Ру железа % 1,8 4,7 3,0 19,8
Таблица 2
Статистические характеристики параметров промпродуктового цикла флотации на 5-й секции ОФ ГОКа «Эрдэнэт»
№ Наименование параметра Размер- ность Миним. значение Максим. значение Среднее значение Коэфф. ва-риации,%
В питании промпродуктового цикла
1 Объемный расход м3/мин 0,8 3,2 1,8 38,5
2 Плотность пульпы % тв 16,7 26,6 22,3 26,2
3 рН пульпы ед. 9,85 10,76 10,33 8,4
4 Сод. кл - 74 мкм % 55,8 67,6 63,1 19,9
5 Содерж. меди % 0,58 2,88 1,4 31,2
6 Содерж. молибдена % 0,09 0,38 0,28 41,4
7 Содерж. Ру железа % 18,8 46,7 26,6 29,8
8 Извлеч. меди % 2,33 7,28 4,15 38,4
9 Извлеч. молибдена % 1,62 10,79 5,35 63,0
10 Извлеч. железа % 1,78 9,77 4,95 37,4
В промпродуктовой флотации
11 Плотность пульпы % тв 15,4 28,8 22.5 28,5
12 рН пульпы ед. 9,90 10,85 10,42 5,9
13 Сод. кл - 74 мкм % 78,8 88,9 82,7 6,3
значения в питании коллективной флотации (КВ от 11,2 до 21,4 %).
Столь значительные колебания входящих и промежуточных параметров промпродуктового цикла приводят к нестабильному протеканию процесса промпро-дуктовой флотации, о чем свидетельствуют значительные колебания технологических показателей процесса. Так, коэффициент вариации извлечения меди в концентрат промпродуктовой флотации составил 38,4 %, молибдена - 63 % (табл. 2).
Полученные результаты однозначно свидетельствуют о резкой нестабильности процесса промпродуктовой флотации и необходимости разработки и применения для этого цикла систем автоматической стабилизации основных технологических параметров процесса.
Анализ зависимостей извлечений меди, молибдена и железа в продукты коллективной флотации (рис. 2, А, Б, В) показывает, что увеличение рН пульпы
рН пульпы
рН пульпы
рН пульпы
Рис. 2. Зависимости извлечения меди (А) молибдена (Б) пирита (В) в хвосты контрольной коллективной флотации (1) и питание промпродуктовой флотации (2) от рН пульпы в основной коллективной флотации
в коллективной флотации свыше 9,8-9,9 ведет к увеличению потерь металлов с хвостами коллективного цикла (рис. 2, А, Б). Так, потери меди увеличиваются от 6,2 % до 12 % (при рН = 10,6), молибдена - с 30,0 % до 50,0 % (при рН = 10,8). Полученные данные показывают, что стремление получить относительно качественные коллективные концентраты (с содержанием меди 14-17 %) за счет увеличения рН обусловлено значительным ростом потерь ценных компонентов.
Извлечение меди в промпродуктовый цикл монотонно возрастает с ростом рН в коллективной флотации. Зависимости извлечение в промпродуктовый цикл пирита и молибденита от рН в коллективной флотации (рис. 2, Б, В) носят относительно выраженный экстремальный характер и характеризуются максимальными значениями в области рН 10,2 (для сульфидов меди) и 10,35 (для молибденита).
Анализ зависимостей извлечений меди, молибдена и железа в продукты коллективной флотации от крупности измельчения руды (рис.3А,Б,В) показывает, что снижение эффективности измельчения -загрублении крупной фракции ведет к росту потерь меди с хвостами коллективной флотации. Увеличение содержания класса +74 мкм в руде, поступающей на коллективную флотацию с 34 до 40 % ведет к увеличению потерь меди с 10,2 до 12,5 %, молибдена - с 38,1 до 45,0 % (рис. 3, А, Б).
Изменение крупности измельченной руды неодинаково влияет на входные параметры промпродуктовой флотации. Так, при недоизмельчении руды (увеличении выхода класса +74 мкм с 34 до 40 %) количество минералов меди, попадаемых в промпродукт возрастает с 6,4 до 7,6 % (рис. 3, А). Поведение минералов молибдена и железа в значительной мере иное и не характеризуется увеличением извлечения в промпродуктовый цикл при загруб-лении помола в питании коллективной флотации. Это обусловлено в первую очередь тем, что сростки молибденита и пи-
рита с пустой породой не обладают заметной флотируемостью. В этом случае увеличение доли минералов в сростках и не-доизвлечение из сростков с породой молибденита и пирита приводит к их попаданию в контрольную операцию, и затем непосредственно в отвальные хвосты.
Регулирование величины рН в пром-продуктовой флотации является важнейшим способом управления процессом. В отсутствие систем измерения остаточной концентрации собирателя регулирование процесса промпродуктовой флотации путем изменения расхода собирателя трудная задача как вследствие запаздывания в получении конечных технологических результатов, так и из-за возможности передозировки собирателя.
Зависимость извлечения меди в концентрат промпродуктовой флотации носит экстремальный характер и характеризуется наличием максимума в области рН 10,0-10,3 (рис. 4, А).
Характер зависимости извлечения в концентрат промпродуктовой флотации молибдена близок к установленной для минералов меди (рис. 4, Б). Для этой зависимости также наблюдается максимум извлечения молибдена в концентрат в области рН 10,0.
Зависимость извлечения пирита в концентрат промпродуктовой флотации от величины рН носит отличающийся характер. В интервале рН от 9,4 до 10 извлечение пирита в концентрат не зависит от величины рН. При росте рН более 10 наблюдается резкое снижение извлечения пирита в концентрат и его переход в хвостовой продукт промпродуктовой флотации (рис. 4, В).
Полученные результаты позволяют рекомендовать интервал рН 10,0-10,2 в промпродуктовой флотации как наиболее рациональный, обеспечивающий максимальное извлечение из промпродуктов минералов меди и молибдена,
Содержание класса -74 мкм
Содержание класса -74 мкм,%
Содержание класса -74 мкм,%
Рис. 3. Зависимости извлечения меди (А), молибденита (Б) и пирита (В) в хвосты контрольной коллективной флотации (1) и питание промпродуктовой флотации (2) от содержания класса - 74 мкм в основной коллективной флотации
рН пульпы
рН пульпы
рН пульпы
Рис. 4. Зависимости извлечения меди (А), молибдена (Б) пирита (В) в концентрат (1) и хвосты промпродуктовой флотации (2) от рН пульпы в промпродуктовой флотации
без чрезмерного извлечения в концентрат пирита.
Регулирование крупности доизмельче-ния в промпродуктовом цикле также является эффективным способом оптимизации процесса флотации. Анализ зависимостей изменения извлечений металлов при варьировании содержания в твердой фазе пульпы класса крупности -74 мкм показал, что область оптимальных значений крупности составляет для меди 78 - 81 % содержания класса -74 мкм; для молибдена - от 81 до 84 %. Однако, при росте содержания класса -74 мкм более 82 % наблюдается скачкообразное увеличение извлечения в концентрат пирита, что снижает качество концентрата и эффективность процесса в целом. С учетом полученных результатов область оптимальных значений крупности руды составляет от 78 до 80 % класса - 74 мкм. Более точное определение оптимального значения параметра крупности может быть получено с использованием экономических критериев оценки.
Следует заметить, что как природа, так и значение наличия максимума выхода промпродукта из цикла коллективной флотации в случае недоизмельчения руды и снижения рН носят разный характер. В первом случае рост выхода промпродукта
1. Отгонбилэг Ш., Дваацэрэн Г., Баатархуу Ж. Влияние размера вкрапленности сульфидов меди на технологические показатели их обогащения // Горный журнал - 1988, №2 с.47-48.
2. Баатархуу Ж. Научное обоснование и разработка эффективной технологии обогащения медно-порфировых руд на основе изучения их ге-
при содержании готового класса крупности в интервале 63,0-65,0 % класса -74 мкм соответствует усилению выхода нераскрытых минеральных сростков в пром-продукт из-за увеличения их массовой доли в руде. Этот фактор является негативным как из-за неиспользования мощностей измельчения в основном цикле, так и из-за перегрузки промпродуктового цикла. Во втором случае рост выхода промпро-дукта при рН 10-10,1 соответствует смещению вектора выхода нераскрытых минеральных сростков в промпродукт от хвостов коллективной флотации к концентрату контрольной флотации, что увеличивает вероятность их последующего раскрытия и доизвлечения ценных компонентов в промпродуктовом цикле. Этот фактор следует рассматривать как позитивный, обеспечивающий более полное извлечение ценных компонентов из руды.
Полученные результаты в виде оптимальных значений рН пульпы в коллективной и промпродуктовой флотации, крупности доизмельчения промпродукта были использованы на 5-й секции обогатительной фабрики ГОКа «Эрдэнэт». В результате перехода на новый технологический режим было обеспечено повышение извлечения меди и молибдена из промпродуктового цикла на 1,5 и 2,0 %.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
нетико-морфологических особенностей // Авто-реф. Дисс.. ..докт.техн. наук. - М. -2002. 42 с.
3. Дэлгэрбат Л. Исследование, моделирование и оптимизация процессов измельчения и коллективной флотации медно-молибденовых руд // Горный информационно-аналитический бюллетень, МГГУ, Москва, 2002. -№5. - С.226-230.
— Коротко об авторах ---------------------------------------------------------------
Морозов В.В. - профессор, доктор технических наук, Московский государственный горный университет,
ДавлетбаевХ.Г. - аспирант, СП ГОК «ЭРДЭНЭТ».
