CC BY
28
УДК. 625.75
DOI: 10.21209/2227-9245-2018-24-4-43-57
РАЗДЕЛЕНИЕ СУЛЬФИДНЫХ РУД ИНДУКЦИОННЫМ РАДИОРЕЗОНАНСНЫМ МЕТОДОМ (ИРМ)
SEPARATION OF SULPHIDE ORE BY THE INDUCTION
>
В. Я. Потапов,
Уральский государственный горный университет, г. Екатеринбург 2c1@inbox.ru
V. Potapov,
Ural State Mining University, Yekaterinburg
Л. И. Афанасьев,
Уральский государственный горный университет, г. Екатеринбург gmf.tm@ursmu.ru
A. Afanasyev,
Ural State Mining University, Yekaterinburg
» * V
В. В. Потапов,
Уральский государственный горный университет, г. Екатеринбург 2c1@inbox.ru
RADIO RESONANT METHOD (IRM)
Ш
Д. С. Стожков,
Уральский государственный горный университет, г. Екатеринбург gmf.et@mursmu.ru
V. Potapov, D. Stozhkov,
Ural State Mining Ural State Mining
University, Yekaterinburg University, Yekaterinburg
Отмечено, что содержание ценных компонентов в продуктах разделения — один из основных технологических показателей, по которому оценивается эффективность любого метода разделения. Одним из методов разделения является индукционный радиорезонансный метод. Для некоторых типов руды полезных ископаемых причиной нарушения соответствия может явиться присутствие в руде минералов с высокой магнитной восприимчивостью, например, для сульфидных медно-никелевых руд таким минералом является магнетит. С целью увеличения чувствительности и расширения границы разделительного признака сульфидсодержа-щих минералов от породных исследования проведены на более высоких частотах. Рабочая частота при исследованиях изменялась задающим генератором в диапазоне 1,1___15 МГц.
Оценка эффективности радиорезонансного метода сепарации при решении задачи разделения руд на концентраты и хвосты осуществлялась по максимальному выходу отвальных хвостов. Методика оценки показателей эффективности основана на моделировании разделения путем многократной сортировки кусков исходной пробы при различных значениях границ разделения. Экспериментальные исследования обогати-мости индукционным методом проводились на кусковых продуктах окисленной и неокисленной сульфидной руды. Авторами сделаны следующие выводы: при внесении куска в радиорезонансный контур сульфидные минералы значительно изменяют добротность контура, а не частоту. Данные исследования положены в разработку электронно-решающего блока для радиорезонансного метода сепарации. В ходе опытов определены значения параметров разделительного признака. Это позволило, при установке границ разделения на разных уровнях, получить выход отвальных хвостов к сортируемому классу -40.. .+20 мм. Анализ полученных данных радиорезонансным методом свидетельствует, что значения выходов отвальных хвостов увеличиваются на 16 %, а содержание полезного компонента в концентрате возрастает на 2,4 %, следовательно, значения показателей технологической эффективности указывают на перспективность радиорезонансного метода обогащения
Ключевые слова: радиометрическое разделение; электропроводность; диапазон частот сигнала; параметры разделительного признака; сульфидные куски; концентрация; индукционный радиорезонансны1й метод; технологическая эффективность; методика оценки показателей эффективности; перспективность метода обогащения
© В. Я. Потапов, Л. И. Афанасьев, В. В. Потапов, Д. С. Стожков, 2018
It is noted that the content of valuable components in the products of separation is one of the main technological indicators by which the effectiveness of any separation method is evaluated. One of the methods of separation is the induction radio-resonance method. For some types of ore in mineral resources, the presence of minerals with a high magnetic susceptibility in the ore, for example, for sulphide copper-nickel ores such a mineral is magnetite. In order to increase the sensitivity and expand the boundary of the separation feature of sulfide-containing minerals from rock studies, they were conducted at higher frequencies. The operating frequency during the studies
was varied by a master oscillator in the range 1,1___15 MHz. Estimation of the efficiency of the radio-resonance
separation method in solving the problem of separation of ores into concentrates and tails was carried out at the maximum yield of tailings. The methodology for assessing performance indicators is based on simulating the separation by repeatedly sorting pieces of the original sample for different values of the separation boundaries. Experimental studies of enrichment by induction method were carried out on lump products of oxidized and non-oxidized sulphide ore. The authors made the following conclusions: when introducing a piece into the radio-resonance circuit, the sulphide minerals significantly change the quality factor of the circuit, and not the frequency. The given researches are put in the development of the electron-solving block. In the course of the experiments, the values of the parameters of the separation feature were determined. This allowed, when setting the separation boundaries at different levels, to get the output of the tailings to the sorted class -40...+ 20 mm. Analysis of the obtained data by the radio resonance method indicates that the values of the tailfall tailings are increased by 16 %, and the content of the useful component in the concentrate increases by 2,4 %, hence the values of the technological efficiency indicators indicate the promise of the radioresonant enrichment method
Key words: radiometric separation; electrical conductivity; frequency range of the signal; parameters of the separation feature; sulfide chunks; concentration; induction radio resonance method; technological efficiency; methodology for assessing performance indicators; promising method of enrichment
ведение. Содержание ценных компонентов в продуктах разделения — один из основных технологических показателей, по которому оценивается эффективность любого метода разделения. При радиометрическом разделении, как и при других обогатительных процессах, разделение руды на продукты осуществляется не по содержанию полезного компонента, а по какому-либо физическому свойству — с ним связанному признаку разделения [1 — 11]. Для индукционной радиорезонансной сепарации таким признаком разделения служит электропроводность кусков руды (табл. 1), количественно оцениваемая по влиянию кусков на добротность измерительного контура [3-8; 10].
Эффективность ИРМ во многом зависит от степени соответствия между величиной изменения добротности контура и содержанием в куске ценного компонента, поэтому необходима некоторая корреляция между этими величинами. Однако существуют причины, нарушающие соответствие между ними: колебание массы кусков даже в пределах определенного класса крупности; присутствие в кусках руды других минералов, близких по электропро-
водности к ценному минералу; характер распределения минералов в кусках руды и др. Для некоторых типов руды полезных ископаемых причиной нарушения соответствия может явиться присутствие в руде минералов с высокой магнитной восприимчивостью, например, для сульфидных мед-но-никелевых руд таким минералом является магнетит.
Методика и результаты исследования. При исследовании частотных характеристик руд различных типов в диапазоне радиоволн 0,44...27,12 МГц установлено, что наиболее оптимальными для ИРМ сепарации являются частоты 1,75 МГц для руды с высокой электропроводностью и 13,56 МГц для руды с низкой электропроводностью, а также для руд, содержащих попутные минералы с высокой магнитной восприимчивостью [4].
Как показали результаты исследований и практический опыт сепарации, влажность на этих частотах не оказывает влияния на практические показатели сепарации руд. Экспериментальные исследования обо-гатимости индукционным методом проводились на кусковых продуктах окисленной и неокисленной сульфидной руды.
Таблица 1 / Table 1
Электромагнитные свойства минералов и пород / Electromagnetic properties of minerals and rocks
Минерал, порода / Mineral, rock Удельное электрическое сопротивление, Ом-м / Specific electrical resistance, Ohm ■ m Магнитная восприимчивость, м3/кг / Magnetic susceptibility, m3 / kg
Халькопирит / Chalcopyrite 1,210-5— 6-10-2 0,7 - 4-10-8
Пирит / Pyrite 1,410-5 - 10-1 0,1 - 0,6-10-8
Халькозин / Chalcosine 810-5 - 610-2 0,03 - 0,04-10-8
Сидерит / Siderit 10 - 103 28 - 1 20-10-8
Магнетит / Maqnetite 310-5 - 10-4 0,146 - 1,02 10-3
Аргиллит / Arqillite 10 - 4102 немагнитный
Алевролит / Alyurolite 1,510 - 6102 немагнитный
Фрайбергит / Freiberqit 0,410 0,4 - 1,810-8
Арсенопирит / Arsenopyrite 210-5 - 2-10-2 1,310-8
Борнит / Bornitis 810-5 - 610-2 0,7 - 4-10-8
Как видно из табл. 1, электропроводность основных минералов, входящих в состав исследуемых руд, различна. Реакция измерительной системы на поведение разных руд по степени окисления также может быть различна.
Установка для исследования приведена на рис. 1. Данная схема разработана в ходе эксперимента. В процессе исследований апробировано несколько конструкций различных датчиков, являющихся нестан-
дартными частями аппаратуры. Проверка этих датчиков осуществлялась в диапазоне 1,1...15 мГц [7].
Конструкции датчиков отличались типом модели (проходные, накладные). В качестве датчика используется колебательный контур, состоящий из индуктивности L и конденсатора С. Колебания в этом контуре возбуждаются с помощью стабильного генератора электрических колебаний с частотой г1, близкой к резонансной г0.
....Л, .■■/J.'., 1 ...:■.'п
U
U
выход на измеритель
1 - измерительный контур (датчик) / 1 - measuring circuit (sensor);
2 - детектор среднего значения / 2 - average detector;
3 - усилитель / 3 - amplifier;
4 - сумматор / 4 - totalizer;
5 - светодиодное устройство определения объема / 5 - LED volume detection device;
6 - преобразователь тока светодиодов (выходное напряжение) / 6 - current converter for LEDs (output voltage)
Рис. 1. Блок-схема прибора / Fig 1. Block diagram of the device
Наилучшая чувствительность и линейность прибора достигается, если частоты колебаний контура ^ и генератора расположены на резонансной кривой.
Проходные индукционные датчики имели следующую характеристику: диаметр катушки — 65 мм, число витков катушки — 80, измерительных витков — 10, диаметр проволоки — 0,25 мм.
Накладной датчик выполнен намоткой из серебряного провода, диаметр намотки — 100 мм, число витков — 10, диаметр провода — 1 мм, шаг намотки — 5 мм.
Рабочая частота при исследованиях изменялась задающим генератором в диапазоне 1,1...15 МГц.
Результаты исследований следующие: при внесении куска в радиорезонансный контур сульфидные минералы значительно изменяют добротность контура, а не частоту. Минералы с включением серебра целесообразно разделять только на скате частотной характеристики резонанса при частоте ^ и ^ (рис. 2). При этом зафиксировано значительное уменьшение амплитуды электрических колебаний в контуре с
А1=150 мВ до А2=110 мВ, т. е. разбаланс радиорезонансного контура. Наилучшая чувствительность контура наблюдается на правостороннем скате в точке f2
fi | (? fr Гц
Рис. 2. Резонансная кривая/ Fig. 2. Resonance curve
С целью увеличения чувствительности и расширения границы разделительного признака сульфидсодержащих минералов от породных исследования продолжены на более высоких частотах. Проведены исследования по оценке влияния на добротность контура размера и массы куска (табл. 2, 3).
Таблица 2 / Table 2
Влияние размеров и массы куска на показатели добротности резонансного контура при /0=570 кГц / Influence of the dimensions and mass of a piece on the Q-factors
resonant circuit at /0 = 570 kHz
Окисленная / Oxidized
Номер образца / Sample number Масса куска, г / Weight, g Слева / Left Справа / Right Минерал / Mineral
DU, В / AU, B DU, В / AU, B
1,43 46 -0,18 0,18 Сульфид сплошной / Sulphide solid
1,52 27,5 0 0,1
1,16 78,1 -0,05 0,32
1,39 26 1,93 2 Сульфиды (тетраэдрит, халькопирит) / Sulphides (tetrahedrite, chalcopyrite)
1,3 27 0,03 0,07
1,22 23,5 0,05 0,1
1,75 1,77 1,73 41 10 35 -0,02 0 -0,07 0,16 0,07 0,08 Тетраэдрит / Tetrahedrite
1,51 1,79 1,09 29 40 79 -0,04 -0,1 -0,17 0,02 0,11 0,23 Сидерит / Siderite
1,23 1,61 1,25 13 44 76 -0,03 -0,05 -0,07 0 0,04 0,1 Аргиллит / Argillite
1,42 29 0,05 0,01
1,68 34 -0,05 0 Алевролит / Alyurolite
1,63 18 -0,03 0
Таблица 3/ Table 3
Влияние размеров и массы куска на показатели добротности резонансного контура при /0 = 570 кГц / Influence of the dimensions and mass of a piece on the Q-factors
resonant circuit at /0 = 570 kHz
Неокисленная / Unoxidized
Номер образца / Масса куска, Слева / Left Справа / Right Минерал / Mineral
Sample number г / Weight, g DU, В / AU, B DU, В / AU, B
2,12 71,1 -0,1 0,38 Сульфид (халькопирит с вкраплением
2,10 93 -0,1 0,54 тетраэдрита) (Ag) / Sulfide (chalcopyrite
2,83 140 -0,31 0,39 with impregnation of tetrahedrite) (Ag)
2,39 2,58 2,64 2,34 77 39,5 46.4 22.5 -0,21 -0,1 -0,26 -0,12 0,28 0,1 0,22 0,05 Сульфиды (тетраэдрит с вкраплением халькопирита) (Ag) / Sulphides (tetrahedrite with inclusions of chalcopyrite) (Ag)
2,41 55,5 0,09 0,4
2,67 2,23 42,5 20 1,81 1,14 1,47 0,94 Сульфид с плёнкой / Sulphide with film
2,56 28,9 -0,06 0,1
2,92 2,43 87 119 -0,21 -0,37 0,15 0,38 Сидерит / Siderite
2,42 98 -0,17 0,13
2,30 118 -0,16 0,14
2,94 2,68 23 72 -0,1 -0,06 0,09 0,1 Алевролит / Alyurolite
2,54 35 -0,06 0,04
2,76 2,16 2,89 42,5 78 54 -0,1 -0,18 -0,4 0,09 0,08 -0,06 Аргиллит / Argillite
2,38 17 0,02 -0,03
В результате исследований разработана схема коррекции этих параметров (рис. 1).
Данные исследования положены в разработку электронно-решающего блока для радиорезонансного метода сепарации.
Оценка эффективности радиорезонансного метода сепарации при решении задачи разделения руд на концентраты и хвосты осуществлялась по максимальному выходу отвальных хвостов. Методика оценки показателей эффективности основана на моделировании разделения путем многократной сортировки кусков исходной пробы при различных значениях границ разделения.
Принятие решения об отнесении куска к хвостам или концентрату проводилось по правилу: если значение критерия разделе-
ния куска больше (или равно) заданного при данном прогоне граничного значения критерия разделения, то он поступает в концентрат, в противном случае — в хвосты.
При этом в методике учитывалось распределение в продуктах (концентрат, хвосты) количества породных, сростков и чисто сульфидных кусков. Результаты разделения по минеральным группам представлены на рис. 3—10.
На основе анализа данных гистограмм проводилось формирование продуктов согласно границе разделения (абсцисса распределения) на концентрат и хвосты. Для сформированных продуктов по исходной информации рассчитывались технологические показатели предварительной концентрации (табл. 4—13).
Рис. 3. Гистограммы распределения признака разделения U окисленной руды на левом скате радиорезонансной характеристики проходного датчика / Fig. 3. Histograms of distribution of the separation feature of U oxidized ore on the left slope of the radio-resonance characteristic
of the pass-through sensor
Рис. 4. Гистограммы распределения признака разделения U окисленной руды на радиорезонансе характеристики проходного датчика / Fig. 4. Histograms of distribution of the separation feature of U oxidized ore on the radioresonance of the characteristics of the sensor
Рис. 5. Гистограммы распределения признака разделения U окисленной руды на правом скате радиорезонансной характеристики проходного датчика / Fig. 5. Histograms of distribution of the separation feature of U oxidized ore on the right slope of the radio-resonance characteristic
of the pass-through sensor
Рис. 6. Гистограммы распределения признака разделения U окисленной руды на пике радиорезонансной характеристики плоскостного датчика / Fig. 6. Histograms of distribution of the separation feature of U oxidized ore at the peak of the radioresonance characteristic of a planar sensor
Рис. 7. Гистограммы распределения признака разделения U неокисленной руды на левом скате радиорезонансной характеристики проходного датчика / Fig. 7. Histograms of distribution of the separation feature of U unoxidized ore on the left slope of the radio-resonance characteristic
of the pass-through sensor
Рис. 8. Гистограммы распределения признака разделения U неокисленной руды на правом скате радиорезонансной характеристики проходного датчика / Fig. 8. Histograms of distribution of the separation feature of U unoxidized ore on the right slope of the radio-resonance characteristic
of the pass-through sensor
Рис. 9. Гистограммы распределения признака разделения U неокисленной руды на радиорезонансе характеристики проходного датчика / Fig. 9. Histograms of distribution of the
separation feature of U unoxidized ore on the radioresonance of the characteristics of the sensor
Рис. 10. Гистограммы распределения признака разделения U неокисленной руды на пике радиорезонансной характеристики плоскостного датчика / Fig. 10. Histograms of distribution of the separation feature of U unoxidized ore at the peak of the radioresonance
characteristic of a planar sensor
В ходе опытов определены значения параметров разделительного признака. Это позволило, при установке границ разделения на разных уровнях, получить выход отвальных хвостов к сортируемому классу -40...+20 мм. Для окисленной руды 50.70 % при содержании меди 0,17.0,7 % (табл. 4—7, рис. 3—6) и для неокислен-ной руды 40.56 % при содержании меди 0,19.1,36 % (табл. 8-13, рис. 7-10).
Таким образом, анализ полученных данных радиорезонансным методом свиде-
тельствует, что значения выходов отвальных хвостов и значения показателей технологической эффективности указывают на перспективность радиорезонансного метода обогащения.
Установлено, что идентификацию кусков окисленной руды целесообразно проводить на пике резонансной кривой. При этом выход хвостов при прочих равных условиях увеличивается на 16 %, а содержание полезного компонента в концентрате возрастает на 2,4 %.
Таблица 4 / Table 4
Результаты разделения окисленной руды (проходной датчик) на левом скате радиорезонансной характеристики (f =1,2 мГц, по границе 6) / The results of the separation of the oxidized ore (through the sensOr) on the left slope of the radio resonance characteristic
(fres = 1,2 mHz, along boundary 6)
Продукт / Product Выход / Exit Содержание / Content Извлечение I Extraction Показатели в объединенных продуктах / Indicators in the combined products
выход/ exit содержание/ content извлечение / retrieval
г / g % % % % % %
Концентрат/ Concentrate порода / breed 604,20 11,54 0,114767 0,49 44,33 5,44 88,66
сростки / splices 642,90 12,27 1,636 7,39
сульфиды / sulphides 1074,90 20,52 10,702 80,79
Хвосты / Tails порода / breed 2242,20 42,81 0,114 1,79 55,67 0,55 11,34
сростки / splices 601,30 11,48 0,72 3,06
сульфиды / sulphides 72,20 1,38 12,800 6,49
Итого / Total 5237,70 100,00 2,719 100,00 100,00 2,719 100,00
Таблица 5/ Table 5
Результаты разделения окисленной руды (проходной датчик) на радиорезонансе характеристики (f =1,2 мГц, граница 4) / The results of separation of oxidized ore (a through-flow sensor)3 on the radio resonance characteristics (fres = 1,2 mHz, boundary 4)
Продукт / Product Выход / Exit Содержание I Content Извлечение! Extraction Показатели в объединенных продуктах / Indicators in the combined products
выход / exit содержание / content извлечение / retrieval
г / g % % % % % %
Концентрат/ Concentrate порода/ breed 159,00 3,04 0,16 0,18 29,49 7,82 85,72
сростки / splices 514,900 9,831 1,598 5,84
сульфиды / sulphides 870,900 16,628 12,901 79,70
Хвосты / Tails порода / breed 2920,100 55,752 0,125 2,59 70,51 0,55 14,28
сростки/ splices 772,800 14,755 2,13 11,69
сульфиды / sulphides 0,000 0,000 0,000 0,00
Итого / Total 5237,70 100,00 2,691 100,00 100,00 2,691 100,00
Таблица 6 / Table 6
Результаты разделения окисленной руды (проходной датчик) на правом скате радиорезонансной характеристики (f =1,2 мГц, граница б) / The results of the separation of the oxidized ore (pass-through sensorfon the right slope of the radio-resonant characteristic
(fres = 1,2 mHz, boundary 6)
Продукт / Product Выход / Exit Содержание / Content Извлечение / Extraction Показатели в объединенных продуктах / Indicators in the combined products
выход / exit Содержание / content извлечение / retrieval
г / g % % % % % %
Концентрат/ Concentrate порода / breed 545,2 10,41 0,136 0,50 45,81 5,41 87,14
сростки / splices 1054,6 20,13 1,69 11,92
сульфиды / sulphides 800,81 15,27 13,92 74,68
Хвосты / Tails порода/ breed 2277,7 43,47 0,46 7,02 54,19 0,68 12,91
сростки / splices 534,3 10,2 1,17 4,20
сульфиды / sulphides 27 0,52 9,23 1,68
Итого / Total 5239,61 100,00 2,85 100,00 100,00 2,85 100,04
Таблица 7 / Table 7
Результаты разделения окисленной руды (плоскостной датчик) на пике радиорезонансной характеристики (f ез=8,8 мГц, граница 6) / The results of the separation of the oxidized ore (planar sensor) at Иге peak of the radio-resonance characteristic (fres = 8,8 MHz, boundary 6)
Выход / Exit Содержание / Content Извлечение / Extraction Показатели в объединенных продуктах / Indicators in the combined products
Продукт / Product выход / exit содержание / content извлечение / retrieval
г / g % % % % % %
порода/ breed 159,00 3,08 0,16 0,18
Концентрат/ Concentrate сростки / splices 837,40 16,22 1,49 8,87 36,20 7,25 96,08
сульфиды / sulphides 871,9 16,89 14,07 87,03
порода/ breed 2863,20 55,47 0,12 2,45
Хвосты / Tails сростки / splices 331,90 6,43 0,48 1,14 63,80 0,17 3,92
сульфиды / sulphides 98 1,90 0,48 0,33
Итого / Total 5161,40 100,00 2,731 100,00 100,00 2,731 100,00
Таблица 8 / Table 8
Результаты разделения неокисленной руды (проходной датчик) на левом скате радиорезонансной характеристики (f=1,2 мГц, по границе 6) / The results of the separation of the unoxidized ore (pass-through sensor) on the left slope of the radio-resonant characteristic (fres = 1,2 mHz, along boundary 6)
Продукт / Product Выход / Exit Содержание I Content Извлечение I Extraction Показатели в объединенных продуктах / Indicators in the combined products
выход / exit содержание / content извлечение / retrieval
г / g % % % % % %
Концентрат/ Concentrate порода/ breed 590,50 12,29 0,00885 0,03
сростки / splices 1631,20 33,94 1,902 20,56 60,23 5,00 95,81
сульфиды / sulphides 672,70 14,00 16,873 75,21
Хвосты / Tails порода / breed 1327,20 27,62 0,017 0,15
сростки / splices 555,30 11,55 1,10 4,04 39,77 0,33 4,19
сульфиды / sulphides 29,00 0,60 0,010 0,00
Итого / Total 4805,90 100,00 3,140 100,00 100,00 3,140 100,00
Таблица 9 / Table 9
Результаты разделения неокисленной руды (проходной датчик) на левом скате радиорезонансной характеристики ^рез=1,2 мГц, по границе 7) / The results of the separation of the unoxidized ore (pass-through sensor) on the left slope of the radio-resonance characteristic (fres = 1,2 mHz, along boundary 7)
Продукт / Product Выход / Exit Содержание I Content Извлечение I Extraction Показатели в объединенных продуктах / Indicators in the combined products
выход / exit содержание / content извлечение / retrieval
г / g % % % % % %
Концентрат/ Concentrate порода / breed 414,20 8,62 0,009672 0,03
сростки / splices 1631,20 33,94 1,902 20,56 56,56 5,32 95,80
сульфиды / sulphides 672,70 14,00 16,873 75,21
Хвосты / Tails порода / breed 1503,50 31,28 0,016 0,16
сростки / splices 555,30 11,55 1,10 4,04 43,44 0,30 4,20
сульфиды / sulphides 29,00 0,60 0,010 0,00
Итого / Total 4805,90 100,00 3,140 100,00 100,00 3,140 100,00
Таблица 10/ Table 10 Результаты разделения неокисленной руды (проходной датчик) на правом скате радиорезонансной характеристики (f=1,2 мГц, граница 6) / The results of the separation of the unoxidized ore (through-flow sensor) on the right slope radio-resonant characteristics
(fres = 1,2 mHz, boundary 6)
Продукт / Product Выход / Exit Содержание / Content Извлечение / Extraction Показатели в объединенных продуктах / Indicators in the combined products
выход / exit содержание / content извлечение / retrieval
г / g % % % % % %
Концентрат/ Concentrate порода / breed 408,90 8,51 0,011399 0,03 41,24 5,68 74,57
сростки / splices 1103,00 22,95 2,038 14,89
Сульфиды / sulphides 469,90 9,78 19,156 59,64
Хвосты / Tails порода / breed 1508,80 31,39 0,016 0,16 58,76 1,36 25,43
сростки / splices 1083,50 22,55 1,35 9,71
сульфиды / sulphides 231,80 4,82 10,136 15,57
Итого / Total 4805,90 100,00 3,140 100,00 100,00 3,140 100,00
Таблица 11 / Table 11
Результаты разделения неокисленной руды (проходной датчик) на правом скате радиорезонансной характеристики (f=1,2 мГц, граница 5) / The results of the separation of the unoxidized ore (through-flow sensor) on the right slope radio-resonant characteristics
(fres = 1,2 mHz, boundary 5)
Продукт / Product Выход / Exit Содержание / Content Извлечение / Extraction Показатели в объединенных продуктах / Indicators in the combined products
выход / exit содержание / content извлечение / retrieval
г / g % % % % % %
Концентрат/ Concentrate порода / breed 659,30 13,72 0,01786 0,08
сростки / splices 1382,70 28,77 1,868 17,12 52,27 4,62 76,84
сульфиды / sulphides 469,90 9,78 19,156 59,64
Хвосты / Tails порода / breed 1258,40 26,18 0,013 0,11 1,52
сростки / splices 803,80 16,73 1,41 7,49 47,73 23,16
сульфиды / sulphides 231,80 4,82 10,136 15,57
Итого / Total 4805,90 100,00 3,140 100,00 100,00 3,140 100,00
Таблица 12/ Table 12
Результаты разделения неокисленной руды (проходной датчик) на радиорезонансе характеристики ^рез=1,2 мГц, граница 7) / The results of separation of unoxidized ore (pass-through sensor) on radio resonance characteristics (fres = 1,2 mHz, boundary 7)
Продукт / Product Выход / Exit Coдep-жaниe I Content Извлeчeниe I Extraction Показатели в объединенных продуктах / Indicators in the combined products
выход / exit содержание / content извлечение / retrieval
г / g % % % % % %
Концентрат / Concentrate порода/ breed 118,00 2,46 0,01 0,01
сростки / splices 1442,80 30,02 2,250 21,51 46,47 6,54 96,73
сульфиды / sulphides 672,70 14,00 16,873 75,21
Хвосты / Tails порода/ breed 1800,80 37,47 0,012 0,15
сростки / splices 742,60 15,45 0,63 3,12 53,53 0,19 3,27
сульфиды / sulphides 29,00 0,60 0,010 0,00
Итого / Total 4805,90 100,00 3,140 100,00 100,00 3,140 100,00
Таблица 13 / Table 13
Результаты разделения неокисленной руды (плоскостной датчик) на пике радиорезонансной
характеристики (f ез=8,8 мГц, граница 6) / The results of the separation of unoxidized ore (a planar sensor) at the peak of the radio-resonance characteristic (fres = 8,8 MHz, boundary 6)
Продукт/ Product Выход / Exit Coдepжaниe I Content Извлeчeниe/ Extraction Показатели в объединенных продуктах / Indicators in the combined products
выход / exit содержание / content извлечение / retrieval
г / g % % % % % %
Концентрат/ Concentrate порода / breed 195,70 4,07 0,017941 0,02
сростки / splices 1257,20 26,16 2,103 17,52 44,23 6,59 92,75
сульфиды / sulphides 672,70 14,00 16,873 75,21
Хвосты / Tails порода / breed 1730,40 36,01 0,014 0,16
сростки / splices 920,90 19,16 1,16 7,09 55,77 0,41 7,25
сульфиды / sulphides 29,00 0,60 0,010 0,00
Итого / Total 4805,90 100,00 3,140 100,00 100,00 3,140 100,00
Наиболее эффективными являются датчики, имеющие резонансную частоту в пределах 1,2.8 мГц. Для этого диапазона частот сигнал, по которому идентифицируется кусок, является максимальным, что существенно упрощает электронную схему прибора и уменьшает вероятность ошибки при идентификации.
Выход хвостов, концентрата и величину извлечения можно регулировать границей разделения. Это позволяет оперативно приспосабливать сепаратор к изменяющимся характеристикам исходного продукта.
Радиорезонансный метод сепарации позволяет достичь 87.96 % извлечения и сбросить в хвосты 70 % пустой породы, что значительно уменьшит затраты на дальнейшую переработку руды.
Неокисленная руда по сравнению с окисленной при прочих равных условиях имеет меньшее извлечение на 11 % и на
12 % — выход хвостов. Разделение неокис-ленной руды целесообразно производить на правом скате резонансной кривой.
Величина идентификационного сигнала у неокисленного куска руды, содержащего сульфиды, на 20 % больше, чем у аналогичного куска окисленной руды. Причем идентификация кусков более эффективна на правом скате резонансной кривой.
Установлено, что для некоторых признаков разделения, в частности, величины добротности измерительного контура при радиорезонансном методе, теснота связей для компонентов в руде различна, поэтому из-за указанной неоднозначности корреляционное отношение не может служить надежной оценкой эффективности признака.
Согласно результатам, приведенным в табл. 2, 3, в электронной схеме необходимо предусмотреть коррекцию массы куска разделяемой руды.
Список литературы_
1. Бубырь Е. В., Горбунова Е. В., Коротаев В. В., Левитин А. И., Тимофеев А. И., Четров А. Н. Об использовании оптико-электронных методов в системах регистрации радиометрических сепараторов алмазосодержащего сыгрья // Обогащение руд. 2007. № 5. С. 41—44.
2. Гулин Е. Н. Особенности фотоабсорбционной сепарации кварцевого сырья / / Лабораторные и технологические исследования и обогащение минерального сыгрья. М., 1984. Выш. 4. С. 10—12.
3. Дмитриев А. П., Зильбершмидт М. Г. Физические принципы управления технологическими параметрами горных пород. М.: МГГУ, 1989. 94 с.
4. Мокроусов В. А., Лилеев В. А. Радиометрическое обогащение нерадиоактивных руд. М.: Недра, 1979. 192 с.
5. Новик Г. Я., Зильбершмидт М. Г. Управление свойствами горныгх пород в процессах горного производства. М.: Недра, 1994. 224 с.
6. Потапов В. Я, Потапов В. В., Федоров Ю. О., Носков И. Г., Тимкевич О. П. Использование рент-генорадиометрической сепарации для разделения выгсокозольныгх углей / / Известия УГГУ. Сер. Горная электромеханика. 2005. Выш. 20. С. 82—87.
7. Потапов В. Я, Кравец Б. Н., Потапов В. В., Скобцов С. Н., Кашапов Р. А. Разработка датчиков для обогащения руд индукционным радиорезонансным методом (ИРМ) // Известия УГГУ. Сер. Горная электромеханика. 2005. Выш. 20. С. 124-134.
8. Ржевский В. В., Новик Г. Я. Основы физики горных пород. М.: Недра, 1978. 359 с.
9. Цышин Е. Ф., Овчинникова Т. Ю. Разновидности фотометрических методов обогащения // Инновационные технологии обогащения минерального и техногенного сыгрья: материалы науч.-техн. конф. Екатеринбург: УГГУ, 2015. С. 104-110.
10. Collier D., Dwyer F. B., Thompson R. L., Wulff E. Ore sorters for asbestos and scheelite // 10-th Int. Miner Process. Congr. London, 1974. P. 1007-1022.
11. Walriewicz J. W., Clark A. E., McGill S. L. Microwave-assisted grinding. IEEE Nrans. on Industry Appl. 1991. Vol. 27. No. 2. P. 239-243.
References_
1. Bubyr E. V., Gorbunova E. V., Korotaev V. V., Levitm A. I., Timofeev A. I., Chetrov A. N. Obogashchenie rud (Enrichment of ores), 2007, no. 5, pp. 41-44.
2. Gulin, Ye. N. Laboratornyeitehnologicheskieissledovaniyaiobogashchenie mineralnogosyriya (Laboratory and Technological Studies and the Enrichment of Mineral Raw Materials). Moscow, 1984. Vol. 4. P. 10-12.
3. Dmitriev A. P., Zilbershmidt M. G. Fizicheskieprintsipy upravleniya tehnologicheskimiparametramigornyh porod (Physical principles of management of technological parameters of rocks). Moscow: MGGU, 1989. 94 p.
4. Mokrousov V. A., Lileev V. A. Radiometricheskoe obogashchenie neradioaktivnyh rud (Radiometric enrichment of non-radioactive ores). Moscow: Nedra, 1979. 192 p.
5. Novik G. Ya., Zilbershmidt M. G. Upravlenie svoystvamigornyh porod vprocessahgornogo proizvodstva (Management of rocks properties in the processes of mining). Moscow: Nedra, 1994. 224 p.
6. Potapov V. Ya., Potapov V. V., Fedorov Yu. O., Noskov I. G., Timkevich O. P. Izvestiya UGGU. Ser. Gornaya elektromekhanika (Izvestiya USGU. Ser. Mining electromechanics), 2005, vol. 20, pp. 82—87.
7. Potapov V. Ya., Kravets B. N., Potapov V. V., Skobtsov S. N., Kashapov R. A. Izvestiya UGGU. Ser. Gornaya elektromekhanika (News of the USGU. Ser. Mining electromechanics), 2005, vol. 20, pp. 124—134.
8. Rzhevsky V. V., Novik G. Ya. Osnovy fiziki gornyh porod (Fundamentals of rock physics). Moscow: Nedra, 1978. 359 p.
9. Tsypin E. F., Ovchinnikova T. Yu. Innovatsionnye tehnologii obogashcheniya mineralnogo i tehnogennogo syriya: materialy nauch.-tehn. konf. (Innovative technologies of mineral and technogenic raw materials enrichment: materials of scientific and technical. conf.) Yekaterinburg: USMU, 2015. P. 104—110.
10. Collier D., Dwyer F. B., Thompson R. L., Wulff E. 10-th Int. Miner Process. Congr. [10-th Int. Miner Process. Congr.]. London, 1974. P. 1007-1022.
11. Walriewicz J. W., Clark A. E., McGill S. L. Microwave-assisted grinding. IEEE Nrans. on Industry Appl [Microwave-assisted grinding. IEEE Nrans. on Industry Appl], 1991, vol. 27, no. 2, pp. 239-243.
Коротко об авторах_
Потапов Валентин Яковлевич, д-р техн. наук, профессор кафедры горной механики, Уральский государственный горный университет, г. Екатеринбург, Россия. Область научных интересов: науки о Земле, математическое моделирование 2c1@inbox.ru
Афанасьев Анатолий Ильич, д-р техн. наук, профессор кафедры технической механики, Уральский государственный горный университет, г. Екатеринбург, Россия. Область научных интересов: науки о Земле, математическое моделирование gmf.tm@ursmu.ru
Потапов Владимир Валентинович, канд. техн. наук, доцент кафедры горного дела, Уральский государственный горный университет, г. Екатеринбург, Россия. Область научных интересов: науки о Земле, математическое моделирование 2c1@inbox.ru
Стожков Дмитрий Сергеевич, ст. преподаватель кафедры электротехники, Уральский государственный горный университет, г. Екатеринбург, Россия. Область научных интересов: науки о Земле, математическое моделирование gmf.et@m.ursmu.ru
Briefly about the authors_
Valentin Potapov, doctor of technical sciences, professor, Mining Mechanics department, Ural State Mining University, Russia, Yekaterinburg. Sphere of scientific interests: Earth sciences, mathematical modeling
Anatoly Afanasyev, doctor of technical sciences, professor, Theoretical Mechanics department, Ural State Mining University, Yekaterinburg, Russia. Sphere of scientific interests: Sphere of scientific interests: Earth sciences, mathematical modeling e-mail: gmf.tm@ursmu.ru
Vladimir Potapov, candidate of technical sciences, associate professor, Mining Department, Ural State Mining University, Yekaterinburg, Russia. Sphere of scientific interests: Earth sciences, mathematical modeling e-mail: 2d@inbox.ru
Dmitry Stozhkov, senior teacher, Electrical Engineering department, Ural State Mining University, Yekaterinburg, Russia.
Sphere of scientific interests: Sphere of scientific interests: Earth sciences, mathematical modeling
gmf.et@m.ursmu.ru
Образец цитирования _
Потапов В. Я., Афанасьев А. И., Потапов В. В., Стожков Д. С. Разделение сульфидных руд индукционным радиорезонансным методом (ИРМ) // Вестн. Забайкал. гос. ун-та. 2018. Т. 24. № 4. С. 43-57. DOI: 10.21209/2227-9245-2018-24-4-43-57.
Potapov V., Afanasyev A., Potapov V., Stozhkov D. Separation of sulphide ore by the induction radio resonance method (IRM) // Transbaikal State University Journal, 2018, vol. 24, no. 4, pp. 43-57. DOI: 10.21209/22279245-2018-24-4-43-57.
Статья поступила в редакцию: 06.04.2018 г. Статья принята к публикации: 14.04.2018 г.
