CC BY
11
- © В.А. Хакулов, О.В. Кононов, В.В. Новиков,
В.В. Хакулов, Н.Ф. Сыцевич, 2012
УЛК 622.271
В.А. Хакулов, О.В. Кононов, В.В. Новиков, В.В. Хакулов, Н.Ф. Сыцевич
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ФОРМИРОВАНИЯ И СТАБИЛИЗАЦИИ КАЧЕСТВА РУД НА ОСНОВЕ РУДОСОРТИРОВКИ
Исследованы проблемы отработки месторождений, в частности совершенствование проектирования технологии формирования и стабилизации качества руд на основе рудосортировки в сложных горно-геологических условиях. Ключевые слова: технологическая изменчивость руд, закономерности распределения полезных компонентов, усреднение качества разнотипных руд, стабилизация качества руд, люминесценция.
Запасы богатых месторождений стремительно отрабатываются. В мировой практике наметилась устойчивая тенденция вовлечения в добычу и переработку бедных, труднообогатимых, недостаточно изученных руд. Но пока преимушествен-но используются традиционные технологии, предусматриваюшие усреднение бедных и богатых руд [1]. Технологии, которые хорошо себя зарекомендовали для сглаживания содержания внутри однотипных руд совершенно не пригодны для усреднения качества разнотипных руд. Часто тратятся значительные средства и ресурсы на усреднение того, что должно перерабатываться отдельно и не должно смешиваться. Как показали многочисленные исследования ряда авторов, во многих случаях смешивание различных технологических типов руд увеличивает разнородность потока рудной массы и ухудшает технологические показатели дальнейшей переработки. Непредвиденная технологическая изменчивость руд требует серьезных корректировок проектных решений, касающихся процессов горных работ и технологии обо-гашения. Наличие значительного коли-
чества некондиционных руд является существенным сдерживающим фактором развития открытых горных работ. По мере отработки богатых и вовлечении в добычу бедных труднообогати-мых руд аналогичные проблемы возникают и на подземных горных работах отличаюшихся еще более стесненными условиями не позволяющими иметь ус-реднительные склады значительной емкости [2]. Описанные выше решения отличаются не только сложностью реализации в стесненных условиях горных работ, но и низкой эффективностью.
Использование известных способов усреднения на основе кусковой сортировки [3], в которых качество потока обеспечивается регулированием граничного содержания в обогащенном и хвостовом продуктах сдерживается возможностями сепарации. Для кусковой сепарации приходится выбирать такие разделительные признаки, которые имеют весьма низкую проникающую способность. Методы, имеющие глубокую проникающую способность, как правило, работают значительно медленнее и не обеспечивают удовлетворительной производительности при кусковой сортировке. В тоже время
быстро работающие разделительные признаки, например, интенсивность вторичного люминесцентного излучения, не позволяют достоверно говорить о содержании полезного компонента в куске, особенно если мы имеем дело с вкрапленным орудинением.
Поэтому при проектировании технологий формирования и стабилизации качества руд, использующих рудосор-тировку необходимо ориентироваться на новые технические решения, обеспечивающие высокие значения производительности и надежности регистрации полезных кусков, а также кусков промежуточного продукта. Должно предусматриваться не просто усреднение по содержанию полезных компонентов и вредных примесей, но и подтягивание методом сепарации качественных характеристик бедных и труд-нообогатимых типов, руд к богатому, хорошо обогащаемому типу с последующим усреднением.
Важным этапом являются предпро-ектные технологические исследования типов руд попадающих в отработку. В процессе технологического картирования дополнительно проводятся кусковые исследования предварительной оценки распределения полезного минерала (например, шеелита) по поверхности кусков (классов крупности) с помощью люминесцентной лампы. При этом куски разбиваются на четыре группы. Куски горной массы в каждой группе отличаются по уровню люминесценции: слабая люминесценция отдельных зерен; интенсивная люминесценция на одной из сторон куска (дисперсное распределение полезного минерала по поверхности); равномерная, слабая люминесценция по всей поверхности кусков; равномерная, интенсивная люминесценция по всей поверхности кусков.
В результате исследований определяется содержание ШО3 в кусках каж-
дой группы и обосновывается целесообразность (нецелесообразность) выделения кусков группы при сепарации в обогащенный продукт. Для решения задачи избирательного выделения при сепарации кусков отдельных групп в обогащенный продукт обосновывается алгоритм обработки сигналов люминесценции и режимы облучения и регистрации полезных сигналов.
В частности, исследованиями руд Тырныаузского месторождения установлены закономерности распределения полезных компонентов по кускам в сепарационных классах крупности. Данные группы кусков существенно отличаются содержанием полезного компонента.
Кускам четвертой группы соответствует максимальное содержание ШО3, куски первой группы по содержанию полезного компонента не представляют практического интереса. Куски второй группы средне статистически имеют содержание полезного компонента близкое к бортовому (по классу +20-75 мм). Это значит, что реальный кусок может быть как рудным, так и породным.
В ходе анализа результатов лабораторных и промышленных экспериментов установлены зависимости и пределы возможного регулирования параметров стабилизации качества руд от содержания в обогащенном продукте кусков с содержанием полезного компонента близким к ботовому.
Как видно из рисунка на интервале порогового значения сигнала люминесценции от 1.5 до 3.5в содержание ШО3 в наиболее богатой части хвостового продукта остается неизменным, в тоже время содержание ШО3 в обогащенном продукте увеличивается почти в два раза за счет снижения выхода обогащенного продукта.
Используя установленные зависимости, регулируя выход в обогащенный продукт кусков с содержанием ШО3
близким к бортовому, (в пределах управляемого интервала порога сигнала люминесценции) реализуется режим стабилизации качества обогащенного продукта.
Анализ показателей рентгенолюминес-центной сепарации: 1 - Зависимость содержания ШО3 в обогащенном продукте от порога сигнала люминесценции. 2 - Зависимость выхода обогащенного продукта от порога сигнала люминесценции. 3 - Зависимость содержания ШО3 в кондиционной части хвостового продукта от порога сигнала люминесценции
В процессе рудосортировки в хвостовой продукт может выделяться более 90 % пустых пород. Обогащенный продукт является более стабилизированным, чем исходное питание. Таким образом, в границах управляемого интервала порога сигнала люминесценции, регулируя выход в обогащенный продукт кусков с содержанием Ш03 близким к бортовому осуществляется обеспечение режима стабилизации качества обогащенного продукта в заданных пределах.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Юматов Б.П., Секисов Г.В., Буянов М.И. Нормирование и планирование полноты и качества выемки руды на карьерах. -М.:Недра,1987.
2. Туртыгина H.A. Обоснование системы стабилизации качества бедных медно-никелевых руд при подземной добыче:
Автореферат дис... кнд. техн. наук. Москва 2009.
3. А.с. СССР 1802130 С.П. Кирпищи-ков, Е.Г. Жабин. Г.Г. Козлов, И.П. Семин. Л.П. Старчик, В.В. Суровский, С.А. Шири-нянц Способ усреднения качества руд.
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ
Хакулов Виктор Алексеевич - доктор технических наук, профессор, Кабардино-Балкарский государственный университет, директор научно-образовательного центра автоматизации геотехнологических систем Кабардино-Балкарского государственного университета и института горного дела СО РАН, [email protected],
Кононов Олег Васильевич - кандидат геолого-минералогических наук, академик РАЕН, доцент, МГУ им. М.В. Ломоносова, [email protected],
Новиков Владлен Васильевич - кандидат технических наук, генеральный директор «Эгонт», [email protected],
Хакулов Вадим Викторович - кандидат технических наук, ведущий специалист научно-образовательного центра автоматизации геотехнологических систем Кабардино-Балкарского государственного университета и института горного дела СО РАН, [email protected]
Сыцевич Николай Федорович - доцент кафедры системного анализа компьютерных технологий, Кабардино-Балкарского государственного университета, заместитель директора научно-образовательного центра автоматизации геотехнологических систем Кабардино-Балкарского государственного университета и института горного дела СО РАН, [email protected],
