CC BY
28
УДК 622.7 Е.Н. Сергеенко
РАЗРАБОТКА И ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ СОЗДАНИЯ РАЦИОНАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ СУРЬМЯНЫХ РУД ВОСТОЧНОГО ЗАБАЙКАЛЬЯ
Семинар № 22
Сурьма - один из наиболее востребованных «малых металлов». Обычно выполняет функцию модификатора, придающего специальные свойства сплавам цветных металлов, стеклам, эмалям, полимерным материалам, резинам, краскам, адгезивам и т.д. В номенклатуру сурьмосодержащих продуктов и изделий, выпускаемых отечественными предприятиями с использованием сурьмяной продукции, входят:
- сплавы аккумуляторные, в том числе спецаккумуляторы и элементы для мобильных средств связи, антифрикционные, кабельные припои;
- пластикаты и краски пониженной горючести;
- резинотканевые ленты трудно-воспламеняющиеся для горнодобывающей промышленности и др.
Современное мировое потребление сурьмы - 120 тыс. т в год, основные потребители США 43-45 тыс. т/год, Япония 16-17 тыс. т/год, Китай 15-16 тыс. т/год, Западная Европа - Франция, Великобритания, Германия по несколько тысяч тонн в год. Россия потребляет 4,2 тыс. т сурьмы (рисунок а) [3].
В настоящем, интерес к сурьме возник в связи с повышением мировых цен на сурьмяную продукцию, что вызвано резким сокращением поставок сурьмы Китаем - основным мировым поставщиком. Большинство
разведанных в настоящее время крупных месторождений сурьмы остались в странах СНГ (Киргизии и Таджикистане), в России добыча сурьмы сохранена лишь на Сарылахском месторождении (Якутия) (рисунок б).
При современном состоянии минерально-сырьевой базы реальная обеспеченность запасами основного добывающего предприятия страны при прогнозируемом повышении потребления составит менее 15 лет, что сделает актуальными поиск и оценку новых объектов и перспективных площадей, привлечение активных, но не используемых в настоящее время балансовых запасов, более полную реализацию вторичного потенциала.
Также необходимо освоение имеющихся ресурсов техногенного сурьмяного сырья.
Вопрос о прогнозной оценке Восточного Забайкалья на сурьму и выделении особо перспективных участков ставился давно, но специализированных работ на сурьму практически не проводилось, за исключением региональных исследований.[1]
В настоящее время на территории Восточного Забайкалья насчитывается более 250 пунктов сурьмяной минерализации различной интенсивности. Сурьма - наше богатство. Читинская область может стать одной из основных сурьмяных провинций России. Положительными чертами
Мировое потребление сурьмы, тыс. т/год (а) и основные поставщики сурь-% (б)
восточно-забайкальской сурьмяной провинции являются её расположение в освоенных горнодобывающих районах области и повышенная золотоносность сурьмяных руд (1-3 г/т и более), поэтому промышленно значимыми будут руды и с меньшим содержанием сурьмы, что значительно увеличивает ее ресурсы на территории округа.
По данным проведенных исследований на территории Читинской области выделяется несколько перспективных рудных зон: Газимурская зона джаспероидного антимонитового зо-лото-содержащего оруденения; Тыр-гетуй-Жипкошинская зона субвулка-нического кварц-антимонитового зо-лото-содержащего оруденения; Ита-ка-Дарасунская зона золото-антимо-нитового оруденения; зона комплексного ртутно-сурьмяно-вольфрамового оруденения (таблица).
Наибольший практический интерес на настоящий момент изученности может представлять собственно анти-монитовое и золото-антимонитовое оруденение, кварц-антимонитовое: джаспероидное, золото-антимонито-вое. Они известны во многих регио-
нах мира и относятся к ведущим гео-лого-промышленным типам сурьмяного оруденения. Месторождения джаспероидного типа обычно характеризуются наибольшей концентрацией оруденения, крупными запасами рядовых и богатых руд, весьма большим вертикальным диапазоном развития оруденения (800-1300 м).
Такой является Тыргетуй-Жипко-шинская зона субвулканического кварц -антимонитового золотосодержащего оруденения Восточного Забайкалья, которая была выделена в 1994 г., в результате тематических работ Заб-НИИ.
Оруденение представлено богатыми рудами жильного типа до 20-50 % сурьмы и рядовыми гнездово-вкрапленными и прожилково-вкрапленны-ми рудами, визуально и по данным минералогического анализа, содержащими антимонита больше 3-5 %. [4]
До настоящего времени обогащение сульфидно-окисленных и особенно сильно окисленных сурьмяных руд является нерешенной проблемой, поэтому основное количество сурьмы получают из сульфидных сурьмяных руд, которые имеют главное промыш-
Основные типы сурьмяного оруденения Восточного Забайкалья
Тип оруденения Главные рудные минералы Содержание сурьмы в рудах, % Примеры месторождений
джаспероидный антимо-нитовый золотосодержащий Антимонит, киноварь, флюорит, золото От 2 до 40 Солонечинское
субвулканический кварц-антимонитовый золото-содержащий Антимонит (пирит, марказит, киноварь, золото) От 3 до 46 Жипкошинское, Тыргетуйское, На-рин-Кундуйское
золото-антимонитовый Антимонит, золото От 0,1 до 50 Итакинское
ленное значение, а в последние годы
- комплексных сурьмяных руд.
Представляет практический интерес современная практика обогащения сурьмяных руд, содержащих в качестве ценных компонентов драгоценные металлы - золото и серебро. При переработке некоторых из этих руд драгоценные металлы являются в ценностном отношении основными, а сурьмяные концентраты
- побочными продуктами. В ближайшем будущем намечено возобновить практику обогащения этих руд с вовлечением в эксплуатацию руд с более низким содержанием, а также с расширением обогащения комплексных сурьмяных руд.
В данное время в Читинском государственном университете в Горном институте на кафедре «Обогащения полезных ископаемых и Вторичного сырья» ведется работа по исследованию на обогатимость комплексных сурьмяных руд одного из месторождений Читинской области (Жипкошинского), которое сейчас разрабатывается, изучаются возможности переработки руд этого месторождения и получения собственно металлической сурьмы и её соединений.
Целью работы является научнотехническое обоснование и разработка технологической схемы переработки, а также применение техни-
ческих решений для обогащения комплексных сурьмяных руд месторождений Восточного Забайкалья.
На основе требований к сурьмяным концентратам, вещественного состава, технологических и физических свойств разработана методика для исследования обогатимости сурьмяных руд Жипкошинского месторождения. Переработка осуществляется по гравитационно-флотационной технологической схеме.
Комбинированные гравитацион-но--флотационные схемы находят приме-нение для обогащения руд с неравномерной вкрапленностью зерен минералов, когда имеется возможность при сравнительно крупном помоле выделить готовый гравитационный концентрат, а из хвостов гравитации флотацией - флотационный концентрат. [2]
Гравитационное обогащение включает отсадку материала, гидравлическую классификацию и обогащение продуктов гидравлической классификации на концентрационном столе. Слив гидравлического классификатора и промпродукты концентрационного стола после предварительного сгущения поступают на флотационный цикл обогащения.
В качестве реагентов при флотации комплексных сурьмяных руд используются: активатор - азотнокислый свинец, собиратель - бутиловый
ксантогенат, в качестве вспенивате-лей служат - ОП-10, сосновое масло или Т-66. Флотация проходит в нейтральной или слабощелочной среде (рН 4-7,4). [5]
Анализ технологий переработки сурьмосодержащих руд в нашей стране и за рубежом, перерабатывающих сурьмяные руды, показал трудность получения сурьмяных концентратов, удовлетворяющих требованиям металлургии, и позволяет наметить основные направления усовершенствования технологии обогащения сурьмяных и комплексных сурьмяных руд.
Необходимо повышение эффективности переработки данных руд, улучшение качества сурьмяных концентратов, также повышение комплексности использования рудного сырья и максимального извлечения полезных ископаемых на всех переделах его переработки.
На основе минералого-технологи-ческой оценки выявлено, что наиболее перспективным для обогащения комплексных сурьмяных руд является применение радиометрического метода обогащения, основным фактором разделения является высокая энергия характеристического излучения (27 кэВ) сурьмы как элемента и ее основного минерала антимо-нии-та при облучении ее рентгеновскими лучами. В этой связи проводятся исследования по контрастности с целью определения возможности использования радиометрической сепарации.
Прогнозируется, что применение радиометрической сепарации позволит разделить крупнокусковую руду на три сорта по содержанию ценного компонента: богатый, рядовой, бедный, что приведет к увеличению концентрации ценных компонентов и повышению качества кон-
центратов. В результате предварительной радиометрической сепарации появляется возможность раздельного обогащения каждого сорта или типа руды по узким классам (по заданному содержанию).
Предварительное разделение руды на сорта до стадии дробления обеспечивает удаление породы и разубоживающей горной массы, что существенно облегчает проведение дальнейшего процесса обогащения, и способствует повышению эффективности переработки данных руд. Выделенные богатые руды представляет собой товарную руду, идущую непосредственно в плавку, а рядовые и бедные - направляются для дальнейшего обогащения по гравитационно-флотационной технологической схеме.
Таким образом, радиометрическая сепарация открывает новые возможности более рациональной обработки сурьмяных руд и более полного, комплексного их использования.
Эффективность флотационного метода обогащения руд достигается сочетанием собирателей, что является основным средством интенсификации и улучшения флотации окисленных минералов сурьмы из сульфидно-окисленных сурьмяных руд. В этой связи необходимо провести углубленное исследование их на обогатимость с изысканием эффективных собирателей для успешной флотации окисленных сурьмяных минералов.
Комплексным анализом вещественного состава и уровня развития техники и технологий выявлено, что при переработке комплексных сурьмяных руд, характеризующихся переменным соотношением сульфидов цветных и благородных металлов, необходимо использование
комбинированных методов реализуемых по разветвленным схемам обогащения. Применение ресурсосберегающей экологически чис-
1. Васильев В. Г. Сурьмяное оруденение Восточного Забайкалья. - Новый век - новые открытия. Чита, 2001. С.147.
2. Лодейщиков В. В. Извлечение золота из упорных руд и концентратов. /Технология переработки золото-сурьмянистых руд и концентратов./ - Москва: Недра, 1968.
3. Ресурсы Забайкалья № 2 (6), Чита 2002.
4. Сергеенко Е.Н., Мязин В. П. Анализ типов сурьмяного оруденения Восточного Забайкалья с целью обоснования технологической схемы их обогащения. - Обога-
той технологии позволит вовлечь в эксплуатацию сурьмяную провинцию золотосодержащих руд Забайкалья.
------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
щение руд: II Всероссийская школа-семинар молодых ученых, с международным участием, посвященная 75-летию со дня рождения члена-корреспондента РАН С. Б. Леонова. - Иркутск: ИрГТУ,
2006.С. 152.
5. Сергеенко Е.Н. Разработка схемы обогащения сурьмяных руд.- Молодежь Забайкалья: Культура здоровья - здоровое общество: X международная молодежная научная конференция, Чита, 2006. С.220.
— Коротко об авторах----------------------------------------------------------------
Сергеенко Е.Н. - аспирант, Читинский государственный университет.
Доклад рекомендован к опубликованию семинаром № 22 симпозиума «Неделя горняка-2008». Рецензент д-р техн. наук, проф.
---------------------------------- ДИССЕРТАЦИИ
ТЕКУЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ О ЗАЩИТАХ ДИССЕРТАЦИЙ ПО ГОРНОМУ ДЕЛУ И СМЕЖНЫМ ВОПРОСАМ
Автор Название работы Специальность Ученая степень
УХТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ЗЛОТНИКОВ Георгий Павлович Разработка методов предупреждения прихватов и поломок бурильных труб на участках искривления ствола глубоких скважин 25.00.15 к.т.н.
