CC BY
26
archive/congress2012/proc-p1-d.htm. (дата обращения: 10.04.2015).
2. Басарыгина Е.М. Способы и средства электронно-ионной технологии для гидропонного растениеводства: Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. Челябинск, 2005. -294 с.
3. Бентли М. Промышленная гидропоника. Перевод с английского. С предисловием и под ред. Канд. Биол. Наук В.Н. Былова. - М.: «Колос», 1965. -376 с.
4. Лойко В.И. Методика системного анализа прикладных процессов акустомагнитной обработки жидкости / А.В. Коржаков, С.А. Коржакова // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ, 2005. - №09(01). IDA [article ID]: 0090501011. - Режим доступа:
http://ej .kubagro.ru/2005/01/pdf/09.pdf.
5. Лойко В.И. Исследование эффективности акустомагнитной обработки водных систем / А.В. Коржаков // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ, 2005. - №05(03). IDA [article ID]: 0050403007. - Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2004/03/pdf/07.pdf.
6. Сравнение ионообменной смолы и удобрения // Электронный журнал о гидропонике Hydroponics Journal: сетевой журнал 2/2011. URL: http:// gidrapomka.com/component/option,com_yffles/Itemid ,470/task,view.download/cid,91/ (дата обращения: 9.03.2015).
7. Терновцев В.Е. Магнитные установки в системах оборотного водоснабжения.- Киев: «Будiвельник», 1976. - 88 с.
ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ОБОГАЩЕНИЯ СЕРЕБРО-ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ РУД ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ВРЕДНОГО ВЛИЯНИЯ ШЛАМОВ
Костикова Олеся Сергеевна
аспирант, Забайкальский государственный университет, г. Чита
АННОТАЦИЯ
Определена проблема получения низких качественно-количественных показателей обогащения при переработке руд серебро-полиметаллического месторождения «Гольцовое» на Омсукчанской обогатительной фабрике. Выполнен анализ применяемых технологий обогащения данного типа руд на отечественных и зарубежных обогатительных фабриках. Предложены новые технологические решения, позволяющие исключить вредное влияние шламов на процесс обогащения руды. Установлено, что разработанная технология повышает качественно-количественные показатели обогащения и отвечает современным требованиям переработки минерального сырья. ABSTRACT
It identifies the problems of obtaining low-quality quantitative enrichment the processing of ores of silver-polymettallic deposits «Goltsovoye» on Omsukhchanaya treatment plant. The analysis of applied technologies of enrichment of ores of this type on the domestic and foreign concentrators. Proposed new technological solutions to eliminate the harmful effects of sludge on the process of ore. It was found that the developed technology increases the qualitative and quantitative indicators of concentration and meets the modern requirements of mineral processing.
Ключевые слова: серебро-полиметаллическая руда, технология обогащения, флотация, технологическая схема, оптимизация, реагентный режим, ксантогенат.
Keywords: silver-polymetallic ores, enrichment technology, flotation, flowsheet, optimization, reagent regime, xanthate.
В настоящее время, для получения высоких технико-экономических показателей при переработке различных типов руд, требуется оптимизация существующих технологических процессов и поиск новых более эффективных аппаратов обогащения. При этом, разрабатываемые технологии должны обеспечивать комплексность использования минерального сырья и отвечать экологическим требованиям.
В 2011 г. на Омсукчанской обогатительной фабрике началась переработка руд серебро-полиметаллического месторождения «Гольцовое». Комбинированная технология обогащения, применяемая на обогатительной фабрике, не обеспечивает получение кондиционных концентратов по основным ценным компонентам (серебро, свинец) и достаточную степень извлечения, в связи с наличием большого количества тяжёлых окисленных минералов, прежде всего галенита и в меньшей степени сфалерита, и их тесной ассоциацией с серебросодержащими минералами.
В связи с этим, для решения возникшей проблемы, выполнен анализ технологий обогащения аналогичного типа руд, применяемых на отечественных и зарубежных обогатительных фабриках. На основе анализа, опреде-
лены направления проведения исследований по оптимизации процессов обогащения серебро-полиметаллических руд месторождения «Гольцовое».
Значительная часть мировой добычи серебра производится попутно - по некоторым оценкам от 70 до 80 % серебра добывается из комплексных серебросодержащих месторождений: свинцово-цинковых, меднопорфировых, золоторудных, колчеданных, золото-мышьяково-сульфи-дных и золото-серебро-марганцовистых. Главные страны - продуценты серебра - Мексика, Перу, США, Канада, Австралия и Россия. К основным горно-обогатительным комбинатам, перерабатывающим аналогичное сырье, относятся: «Вентуроса» (Мексика), «Арктик» (Канада), «Ха-канджа» (Россия), «Эль-Мочито» (Гондурас), «Реал дель Монте» (Пачука), «Пачука» (Мексика), «Майское» (Россия) и др.
Как показал проведенный анализ технологий обогащения, флотация - основной метод обогащения данного типа руд. Переработка окисленных свинцово-цинково-се-ребряных руд на обогатительной фабрика «Вентуроса» (Мексика) (содержание свинца 2,6 %, серебра 567 г/т) осуществляется по схеме коллективной флотации с однократной перечисткой свинцово-серебряного концентрата.
Флотационный метод обогащения с получением свинцового, цинкового и пиритного концентратов применяют на обогатительной фабрике «Реал дель Монте», расположенной в одном из крупнейших серебросодержащих регионов мира - Пачука.
Флотация с получением цинкового и свинцового концентратов - основной метод обогащения на обогатительной фабрике «Эль-Мочито» (Гондурас), перерабатывающей комплексные руды (содержание свинца 7,9 %, цинка 8,9 %, серебра 358 г/т и золота 0,22 г/т). При этом серебро в основном связано с галенитом и сфалеритом. Хвосты флотации дополнительно перерабатываются методом цианирования с последующим осаждением благородных и цветных металлов на цинк, что способствует повышению степени извлечения и комплексности использования минерального сырья.
Усложнение технологической схемы обогащения, в которой флотация - основной метод обогащения, зависит от минеральной характеристики серебра и дополнительных требований, предъявляемых к конечным продуктам обогащения.
Технологическая схема переработки серебро-полиметаллических руд месторождения «Гольцовое» включает в себя гравитационное и флотационное обогащение, с раздельным обогащением песковой и шламовой фракций. Размер включений минералов серебра варьируется от 0,002-0,1 мм, свинца - 0,05 - 1,2 мм. В окисленных минералах железа и марганца, а также в ярозитах содержится около 50% серебра от общего его содержания в руде.
Особенностью зоны окисления является широкое развитие продуктивного серебро-сульфид-сульфатного комплекса, в том числе его акантит-англезитовой ассоциации. Окисленные руды месторождения «Гольцовое» характеризуются мелкокристаллическим строением и большим количеством пор, заполненных охристо-глинистым материалом (его содержание в руде составляет 15,5%). При измельчении охристо-глинистый материал образует большое количество первичных шламов, оказывающих вредное влияние на флотацию. Кроме того, в серебро-полиметаллических рудах такого типа содержится большое количество легкофлотируемых силикатов, депрессия которых приводит к депрессии полезных компонентов, становится трудно получать качественный концентрат.
Гравитационный передел и межцикловая флотация являются наиболее эффективными операциями по извлечению серебросодержащих минералов, представленных в руде, т.к. длительное их нахождение в процессе приводит к потерям с хвостами обогащения. В гравитационном переделе извлекаются тяжелые окисленные и сульфидные минералы с повышенным содержанием серебра.
Результаты состава первичных шламов показали, что их значительное количество, связанно с минералами железа. Магнитная сепарация - наиболее простой и эффективный метод, позволяющий снизить вредное влияние шламов, связанных с минералами железа на качественно-количественные показатели обогащения, за счет извлечения их в магнитную фракцию и оперативного вывода их из схемы.
В связи с этим, на Омсукчанской обогатительной фабрике проведен ряд испытаний для определения места установки данной операции в технологической схеме. Установлено, что наиболее высокий результат дает внедрение магнитной сепарации после второй стадии измельчения, так как это позволяет снизить вредное влияние шламов, долго циркулирующих в схеме обогащения, и уменьшает количество простоев гравитационного передела (за счет исключения забивки флюидизационных каналов центробежного концентратора «Кпекоп»).
Оптимизация флотационного метода обогащения предполагает усовершенствование применяемого реа-гентного режима. Анализ технологий по обогащению серебро-полиметаллических руд на отечественных обогатительных фабриках показал, что в качестве собирателей представленных минеральных форм серебра в основном используются сульфгидрильные собиратели - ксантоге-наты и аэрофлоты. Флотация проводится при обильном пенообразовании в щелочной среде (оптимальное значение рН=7,3), создаваемой кальцинированной содой №2003.
Реагентный режим и характеристика основных реагентов, применяемых на Омсукчанской обогатительной фабрике при обогащении серебро-полиметаллических руд месторождения «Гольцовое» (2011 г.), представлены в таблице 1.
Таблица 1
Реагентный режим и характеристика используемых реагентов
Вид реагента Наименование реагента Общий расход, г/т Точки подачи Концентрация, % Краткая характеристика
Собиратель Бутиловый ксантогенат калия: C4Н9OCSSK 250 Песковая флотация; I, II основная и контрольная флотации. 2,0 Производные угольной (Н2СО3) кислоты. Обладают коллектиру-ющей способностью по отношению к самородным металлам.
Аэрофлот: ИМА-И413 20 Песковая флотация; I, II основная и контрольная флотации. 2,5 Обладает вспенивающими свойствами, способствует извлечению тонких классов. Наиболее эффективен в сочетании с ксантогена-тами.
Вспенива-тель ФРИМ 2ПМ 20 Песковая флотация; I основная флотация. Без разбавления Близок по флотационным свойствам к МИБК.
Регулятор среды Кальцинированная сода: №2СО3 800 Песковая флотация; I основная флотация. 10,0
Депрессор Жидкое стекло: (8Ю)ш (№0)и 35 Песковая флотация. 3,0 Имеет непостоянство депресси-рующих свойств, является малоселективным депрессором.
Экспериментальными исследованиями установлено, что усложнение реагентного режима, за счет введения дополнительных реагентов, приводит к увеличению потерь металлов в хвостах обогащения. В связи с этим,
принято решение оптимизировать реагентный режим обогащения серебро-полиметаллических руд путем изменения точек подачи и их расхода и концентрации. Результаты проведенных исследований представлены в табл. 2.
Таблица 2
Результаты опытов по оптимизации реагентного режима_
№ опы та Условия опыта Наименование продукта Выход, % Содержание, г/т Извлечение, %
1 Общий расход реагентов Na2CO3 - 800 г/т, жидкое стекло - 20 г/т, БКК - 180 г/т, ИМА И-413 - 2 г/т, ФРИМ 2ПМ- 30 г/т Точки подачи Песковая флотация ^а2С03 - 300 г/т, БКК - 50 г/т, ФРИМ 2 ПМ - 10 г/т). 1 основная флотация (№2С03 - 500 г/т, БКК - 80 г/т, ФРИМ 2 ПМ - 20 г/т). II основная флотация (БКК - 20 г/т). Контрольная флотация (БКК - 30 г/т, Има И-413 - 2 г/т). Концентрация реагентов Na2CO3 - 10 %, жидкое стекло - 3 %, БКК - 2,2 %, ИМА И-413 - 2,5 %, ФРИМ 2 ПМ - без разбавления рН пульпы = 6,68 Баланс опыта
Поступает
Исходная руда 100 412,92 100
Итого 100 412,92 100
Выходит
Концентрат 1,92 17391,67 77,76
Хвосты 98,08 96,15 22,24
Итого 100 100
Комментарии к опыту
2 Общий расход реагентов Na2CO3 - 800 г/т, жидкое стекло - 300 г/т, БКК - 200 г/т, ИМА И-413 - 0 г/т, ФРИМ 2ПМ- 15 г/т Точки подачи I стадия измельчения - (БКК - 90 г/т). Песковая флотация ^а2С03 - 300 г/т, БКК - 10 г/т, ФРИМ 2 ПМ - 5 г/т). I основная флотация (№2С03 - 500 г/т, БКК - 50 г/т, ФРИМ 2 ПМ - 10 г/т). II основная флотация (БКК - 10 г/т). Контрольная флотация (БКК - 40 г/т). Концентрация реагентов Na2CO3 - 10 %, жидкое стекло - 6 %, БКК - 2,5 %, ИМА И-413 - 5 %, ФРИМ 2 ПМ - без разбавления рН пульпы = 6,45 Баланс опыта
Поступает
Исходная руда 100 613,08 100
Итого 100 613,08 100
Выходит
Концентрат 2,48 25034,62 87,15
Хвосты 97,52 72,25 22,85
Итого 100 100
Комментарии к опыту
Повышение извлечения серебра удалось достичь за счет дополнительной точки подачи БКК в цикл измельчения, благодаря чему увеличилось время контакта реагента с частицами минерала.
3 Общий расход реагентов Na2CO3 - 350 г/т, жидкое стекло - 300 г/т, БКК - 160 г/т, ИМА И-413 - 3 г/т, ФРИМ 2ПМ- 10 г/т. Точки подачи I стадия измельчения - (БКК - 30 г/т). Песковая флотация ^а2С03 - 150 г/т, БКК - 40 г/т). I основная флотация (№2С03 - 200 г/т, БКК - 60 г/т, ФРИМ 2 ПМ - 10 г/т). II основная флотация (БКК - 10 г/т). Контрольная флотация (БКК - 30 г/т Има И-413 -3 г/т). Концентрация реагентов Na2CO3 - 10 %, жидкое стекло - 6 %, БКК - 2,5 %, ИМА И-413 - 5 %, ФРИМ 2 ПМ - без разбавления рН пульпы = 6,08 Баланс опыта
Поступает
Исходная руда 100 778,67 100
Итого 100 778,67 100
Выходит
Концентрат 2,48 15983,33 93,79
Хвосты 97,52 48,87 6,21
Итого 100 100
Комментарии к опыту
Снижение расхода ксантогената и соды позволило достичь дополнительного повышения извлечения. Однако качество концентрата по содержанию серебра снизилось до 15,9 кг/т (план 18,5-20,5 кг/т). При этом содержание в концентрате свинца составило 14,0% (план 35-40%).
4 Общий расход реагентов Na2CO3 - 0 г/т, жидкое стекло - 0 г/т, БКК - 15 г/т, ИМА И-413 - 1 г/т, ФРИМ 2ПМ- 15 г/т. Точки подачи I стадия измельчения - (БКК - 10 г/т). I основная флотация (ФРИМ 2 ПМ - 15 г/т). Контрольная флотация (БКК - 5 г/т Има И-413 - 1 г/т). Концентрация реагентов Na2CO3 - 10 %, жидкое стекло - 6 %, БКК - 3 %, ИМА И-413 - 5 %, ФРИМ 2 ПМ - без разбавления рН пульпы = 6,2 Баланс опыта
Поступает
Исходная руда 100 385,00 100
Итого 100 385,00 100
Выходит
Концентрат 1,87 18553,20 86,5
Хвосты 98,13 49,16 13,5
Итого 100 100
Комментарии к опыту
Дополнительное снижение расхода ксантогената и соды позволило получить концентрат с кондиционным содержанием основных полезных компонентов. Содержание свинца в концентрате составило 34,13%.
Таким образом, по итогам проведенных исследований установлено, что снижение расхода ксантогената и соды способствует повышению основных качественно-количественных показателей, за счет стабилизации пенного слоя в флотомашинах. При высоком расходе ксанто-гената снижается селективность его действия, наблюдается активация частиц пустой породы и шламов. Подача депрессора пустой породы (жидкого стекла) не способ-
ш
ствует снижению содержания SiO2 в концентратах обогащения.
По результатам оптимизации процессов обогащения при переработке серебро-полиметаллических руд месторождения «Гольцовое» рекомендована к внедрению технологическая схема обогащения, представленная на рисунке 1. Усовершенствованный реагентный режим приведен в таблице 3.
ИсходнаягаудаИ
О
ПоверочноейрохочениеШ
+[3[ЪмИ
-ВЬмИ
Предварительная 15лассификацияЗ
пеский
сливй
Делениейотока!?!
2/3йотокаИ 1/3йотокаИ
Поверочноейрохочение!?
+ИмИ
-ПЕМмШ -►
Основная !флотация!?1
пенныййродуктй камерными продукт^
Контрольная [флотация!?
пенный ЕПродуктй
Перечистка!?!
концентратЗкамерньп
ч продукт!
Найбезвоживанией
Отвальные® хвосты®
Песковая!флотацияй
концентрат^ хвостый
, Лайбезвоживанией ^ Центробежная [сепарация!?
концентрат^
Концентрация!?!
концентрат^ хвосты^
хвостый
Найбезвоживанией
Рисунок 1. Рекомендуемая технологическая схема обогащения для серебро-полиметаллических руд месторождения
«Гольцовое»
Таблица 3
Реагентный режим (2014г.)_
Наименование реагента Общий расход, г/т Точки подачи Концентрация, %
Бутиловый ксантогенат калия: C4Н9OCSSK 15 I стадия измельчения, контрольная флотация. 3,0
Аэрофлот: ИМА-И413 1 Контрольная флотация. 5,0
ФРИМ 2ПМ 15 I основная флотация. б/р
Разработанная технология для представленного в работе типа руд, повышает качественно-количественные показатели обогащения и отвечает современным требованиям переработки минерального сырья. Однако, в связи с нестабильностью получения показателей из-за изменяющегося вещественного состава руды, необходимо в дальнейшем продолжить исследования по оптимизации процессов обогащения, провести геолого-технологическое картирование для выявления минералогических особенностей различных рудных тел и их влияния на показатели обогащения.
Список литературы
1. Голиков В. В., Рябой В. И., Шендерович В. А., Ца-релунго В. А. Испытание и применение эффективных собирателей при флотации руд, содержащих золото и серебро // Обогащение руд. - 2008. - № 3. - С.15-17.
2. Мелик-Гайказян В.И., Емельянова Н.П. Конкурирующие представления в работах по пенной флотации и перспективы их применения для подбора реагентов // Горный информационно - аналитический бюллетень. - 2008. - № 6 - С. 355-366.
3. Морозов В.В. Алгоритм управления процессом флотации на основе оперативного контроля физико
- химических параметров пульпы // Горный информационно - аналитический бюллетень. - 2005. -№2. - С. 312-315.
4. Рябой В.И. О поверхностных реакциях флотореа-гентов с минералами на основе их донорно-акцеп-торного взаимодействия // Обогащение руд. - 2008.
- № 6. - С. 24-30.
5. Рябой В.И. Применение пенообразователя ФРИМ-2ПМ при флотации сульфидных руд // Обогащение руд. - 2002. - № 3. - С. 17-18.
6. Рябой В.И. Проблема использования и разработки новых флотореагентов в России // Цветные металлы. - 2011. - №3. - С.7-14.
7. Юшина Т. И. Совершенствование технологии селективной флотации полиметаллической руды с применением азотсодержащих органических депрессоров // Научные школы Моск. гос. горн. ун-та. Т. 1. — М., - 2008. - С. 563-572.
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ И КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ТРЕХФАЗНОЙ ИНВЕРТОРНОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ТЯГОВОЙ ПОДСТАНЦИИ
Кохреидзе Гиви Клементьевич
Доктор технических наук, профессор департамента электротехники и электроники, Грузинского
технического университета(ГТУ), г. Тбилиси Гурамишвили Гурам Гурамович Академический доктор, директор инфраструктуры АО ''Грузинская железная дорога,,
Прангишвили Григол Важаевич Докторант ГТУ, начальник департамента электроснабжения АО ,,Грузинская железная дорога,,
Тетунашвили Этер Роландиевна Бакалавриат факультета энергетики и телекоммуникации Грузинского технического университета
АННОТАЦИЯ
Целью настоящей работы является математическое и компьютерное моделирование электромагнитных переходных процессов в трехфазной инверторной преобразовательной системе электроснабжения тяговой подстан-ции.Предлогается аналитический метод динамики процессов.Анализ ведется на основе использования комплексных преобразовании фазных величин и спектрально-операторного преобразования переменных.Получены структурные схемы модели переходных процессов токов всей цепы.
Ключевые слова: инвертор, тяговый трансформатор, комплексное преобразование, преобразовательная система, дифференциальное уравнение, коммутационные функции.
В работе предлагаются аналитический метод исследования и анализа динамики электромагнитных переходных процессов в цепях трехфазной инверторной преобразовательной системы электроснабжении тяговой подстанции на основе использования комплексных преобразований фазных величин и спектрально-операторного метода [1,2].
Переход от фазных переменных к комплексным осуществляется методом комплексного преобразования
переменных. Комплексные уравнения составлены относительно токов и напряжений обмоток, а не фаз, что позволяет значительно упростить математическую модель многофазных цепей со стороны цепи переменного тока преобразователя с учетом индуктивности рассеяния и омического сопротивления обмоток силового тягового трансформатора. Спектрально-операторный метод позволяет получить в удобной форме математическую модель нелинейного вентильного устройства, описывающую весь
