Научная статья на тему 'Выявление возможных причин проблем при обезвоживании продуктов флотационного обогащения'

Выявление возможных причин проблем при обезвоживании продуктов флотационного обогащения Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
579
76
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СГУЩЕНИЕ / ФИЛЬТРАЦИЯ / ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ / МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ / КЕРАМИЧЕСКИЙ ФИЛЬТР / ПРЕСС-ФИЛЬТР / ФЛОКУЛЯНТЫ

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Кожонов Алмаз Кыргызбаевич, Молмакова Мира Сапаровна, Дуйшонбаев Назым Папанович

Постановка задачи (актуальность работы): Актуальность рассматриваемого вопроса обусловлена тем, что в условиях полного водооборота фабрики при неэффективной работе процессов обезвоживания происходит насыщение циркулирующей воды шламами крупностью менее 5 мкм. Отрицательное влияние шламов отражается в показателях фильтрации продуктов обогащения: снижается производительность фильтровального оборудования и повышается влажность готовой продукции. Цель работы выявление причин снижения производительности фильтровального оборудования и предложение эффективных способов решения проблемы. Используемые методы: определение гранулометрического состава продуктов сгущения на лазерном дифракционном анализаторе «Analysette 22» фирмы «Fritsch». Анализ минералогического состава фильтруемых продуктов, подбор реагента-флокулянта для эффективного сгущения и фильтрации флотационных концентратов. Микроскопический анализ внутренних пор керамических панелей дискового керамического фильтра. Новизна: комплексный подход к решению проблемы фильтрации тонких шламов с установлением факторов, ухудшающих технологические параметры. Результаты: выявлены причины забивания пор фильтрующих элементов и определены направления повышения производительности и достижения проектных показателей по влажности готовой продукции. Практическая значимость: результаты исследований могут быть полезными для горно-обогатительных предприятий, использующих процессы обезвоживания концентратов и флотационных хвостов с целью сухого складирования.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Кожонов Алмаз Кыргызбаевич, Молмакова Мира Сапаровна, Дуйшонбаев Назым Папанович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Problem Statement (Relevance): The relevance of the problem under consideration is due to the fact that if a concentration plant uses a water recirculation system and if the dehydration processes lack efficiency, the circulating water gets saturated with slurries of less than 5 microns. The negative effect of slurries is reflected in the product filtration indicators. Thus, the filter throughput drops and the final products become more moist. Objectives: The objective of this research is to identify the cause of the decreased performance of the filtering equipment and to come up with good solutions for the problem. Methods Applied: Size distribution analysis of the concentration products using Fritsch’s Analysette 22 laser diffraction analyzer; mineralogical analysis of the filtered products, selection of the flocculant for efficient thickening and filtration of flotation concentrates; microscopic analysis of internal pores of ceramic filtering plates. Originality: This research provides a comprehensive approach to solving the problem of filtering fine slurries and identifying factors that may impact the process performance. Findings: The authors found what caused the plugging of pores in the filters and how to increase the throughput and reach the design moisture content parameters in the final product. Practical Relevance: The results of this research can be useful for mining companies relying on dewatering processes for concentrates and flotation tailings so that they can be stored as dry products.

Текст научной работы на тему «Выявление возможных причин проблем при обезвоживании продуктов флотационного обогащения»

УДК 622.794 https://doi.org/10.18503/1995-2732-2018-16-3-17-24

ВЫЯВЛЕНИЕ ВОЗМОЖНЫХ ПРИЧИН ПРОБЛЕМ ПРИ ОБЕЗВОЖИВАНИИ ПРОДУКТОВ ФЛОТАЦИОННОГО ОБОГАЩЕНИЯ

Кожонов А.К.1, Молмакова М.С.2, Дуйшонбаев Н.П.3

'ОсОО <<Оео1ес11зетсеТес1то1с^у>>, Бишкек, Кыргызская Республика

2Институт горного дела и горных технологий им. У.Асаналиева при Кыргызском государственном техническом университете им. И.Раззакова, Бишкек, Кыргызская Республика ~ОсОО «КагштегакВогутсИак», Бишкек, Кыргызская Республика

Аннотация

Постановка задачи (актуальность работы): Актуальность рассматриваемого вопроса обусловлена тем, что в условиях полного водооборота фабрики при неэффективной работе процессов обезвоживания происходит насыщение циркулирующей воды шламами крупностью менее 5 мкм. Отрицательное влияние шламов отражается в показателях фильтрации продуктов обогащения: снижается производительность фильтровального оборудования и повышается влажность готовой продукции. Цель работы - выявление причин снижения производительности фильтровального оборудования и предложение эффективных способов решения проблемы. Используемые методы: определение гранулометрического состава продуктов сгущения на лазерном дифракционном анализаторе «АпаК^сИс 22» фирмы «РгйвсЬ». Анализ минералогического состава фильтруемых продуктов, подбор реагента-флокулянта для эффективного сгущения и фильтрации флотационных концентратов. Микроскопический анализ внутренних пор керамических панелей дискового керамического фильтра. Новизна: комплексный подход к решению проблемы фильтрации тонких шламов с установлением факторов, ухудшающих технологические параметры. Результаты: выявлены причины забивания пор фильтрующих элементов и определены направления повышения производительности и достижения проектных показателей по влажности готовой продукции. Практическая значимость: результаты исследований могут быть полезными для горно-обогатительных предприятий, использующих процессы обезвоживания концентратов и флотационных хвостов с целью сухого складирования.

Ключевые слова: сгущение, фильтрация, гранулометрический анализ, минералогический анализ, керамический фильтр, пресс-фильтр, флокулянты.

массы. Фильтрация получаемых продуктов на Введение подобных производствах осложнена и имеет

Известно, что для разделения неоднородных низкую эффективность. Данная проблема суще-дисперсных систем (суспензий) применяют от- ствУет на обогатительной фабрике, перерабаты-стаивание (сгущение), фильтрование и центри- вающей методом флотации скарновые сульфид-фугирование. Эффективность разделения повы- ные медно-золотые руды. Максимальная произ-шается использованием в сочетании с ними про- водительность участка фильтрации золотомед-цессов промывки осадков и сгущенных пульп. ного концентрата 17-20 т в сутки (по проекту Их закономерности определяются гидродинами- ~Ю0 т) с влажностью кека не ниже 19-20 % (по кой и в большой степени зависят от конструкции проекту 12 %).

аппаратов и технологических условий их экс- Фильтрационному разделению технологиче-

плуатации [5, 13]. Обезвоживание относится к ских растворов и пульп в настоящее время уде-вспомогательным операциям при обогащении ляется особое внимание во всем мире. Этот про-минерального сырья. Но значение его постоянно «есс относится к числу наиболее перспективных повышается, так как возрастает добыча тонков- и насущных задач химической технологии, клю-крапленных руд и соответственно выпуск тон- чевым переделом химического, горнодобываю-коизмельченных продуктов, направляемых на щсг0- металлургического и многих других про-обезвоживание. Наиболее это характерно для изводств. Обострившаяся проблема эффектив-новых обогатительных производств, зачастую ной фильтрации промышленных стоков и шла-перерабатывающих бедное и труднообогатимое мов " процесса, являющего зачастую лимитиру-сырье, требующее для полного извлечения цен- Ю1Чей стадией всей технологии, источником ных компонентов тонкого измельчения горной экологического риска и объектом высоких эксплуатационных затрат, стала причиной быстрого

© Кожонов А.К., Молмакова М.С., Дуйшонбаев Н.П., 2018 развития ЭТОЙ области науки и техники [1].

При мембранной фильтрации материалов применяется способ модифицирования поверхности мембраны диоксидом титана, и при его использовании гидрофильность и проницаемость поверхности увеличиваются, а загрязнение поверхности уменьшается [3].

В результате работы алюминиевых заводов, использующих процесс Байера, образуются отходы, состоящие в основном из оксидов железа, алюминия, титана и других металлов. Эти отходы являются тонкоизмельченными, и для переработки данных материалов применяются процессы сгущения и фильтрования. Обезвоживание данных материалов характеризуется сложной зависимостью показателей от условий осуществления процесса, и фильтрация под давлением позволяет получать осадки с влажностью до 32,8 % при температуре около 20 °С [4].

Плотность пульпы оказывает значительное влияние на результаты фильтрования. Повышение плотности пульпы способствует повышению производительности фильтра. Для достижения высокой плотности для фильтрации процесс сгущения пульпы должен работать эффективно. Скорость осаждения при сгущении зависит от размера частиц, их формы, разности плотностей твердой фазы и жидкости, вязкости жидкости и содержания твердой фазы в суспензии. Два параметра в выражении для скорости - диаметр частицы и доля жидкой фазы в суспензии входят в формулу в степенных зависимостях, следовательно, даже незначительное увеличение размеров частиц и (или) соотношения содержания жидкой и твердой фазы будут вызывать значительное изменение скорости осаждения [8].

Большая доля тонкодисперсных классов в сгущаемой пульпе (80 % - 0,045 мм и 72 % -0,020 мм) обусловлены содержанием в руде вол-ластонита. Шламы волластонита имеют игольчатую форму, забивают поры плит керамических фильтров и поры фильтровальных тканей. Кроме того, остаточное количество применяемых фло-кулянтов (полиакриламид) в составе фильтруемых продуктов усугубляет процесс фильтрации, образуя труднофильтруемые влагоемкие комплексы [6, 7].

Материалы и методы исследования

Проведен гранулометрический анализ полученных продуктов на лазерном дифракционном анализаторе «Апа1узейе 22» фирмы «РгкзсЬ».

Минералогический анализ продукта выполнен на автоматизированном анализаторе для петрографических исследований МЬА 650.

Осуществлен подбор более эффективного

флокулянта по сравнению с применяемым на обогатительной фабрике флокулянтом «Magnofюc 352». Испытывались флокулянты из серии «Зирегйос» (табл.1).

Таблица 1

Используемые флокулянты

Наименование Рабочие концентрации

Ма^поПос352 0,1 % раствор

8ирегйос А 150НМ\¥ 0,1 % раствор

8ирегйос А 137НМ\¥ 0,1 % раствор

Для исследования использовались равные по объему пробы. Рабочие растворы флокулянтов приготавливались в день проведения испытаний. В мерный цилиндр помещалась проба объемом 500 мл. Раствор полимера вводился в подготовленную пробу и перемешивался способом 10-кратного переливания во второй цилиндр. После смешивания пробы с раствором флокулянта оценивалась скорость осаждения и мутность фугата (осветленной жидкой фазы). Содержание взвешенных веществ (мг/л) в осветлённой воде измеряли турбидимет-ром-мутномером «21000» фирмы НАСН' [14].

Были проведены сравнительные исследования в лабораторных установках дискового керамического фильтра и пресс-фильтра. Испытания на дисковом керамическом фильтре выполнены на лабораторной установке ДКДФ-0.03 (Бакор), которая имеет площадь фильтрации 0,03 м2 и представляет собой автоматизированный комплекс, состоящий из вакуум-фильтра, блока ва-куумирования, систем обратной промывки, химической и ультразвуковой регенерации, позволяющий полностью смоделировать процесс фильтрации в непрерывном режиме в лабораторных условиях. В испытании участвовали 4 типа фильтрующих панелей: С1 - одноканаль-ный, размеры пор 2-4 мкм; С2 - двухканальный, размер пор 2-4 мкм; П1 - безмембранный одно-канальный, размер пор 10-15 мкм; П2 - безмембранный двухканальный, размер пор 10-15 мкм.

Испытания на пресс-фильтре выполнены на лабораторной фильтровальной установке. Схема установки пресс-фильтра приведена на рис. 1.

В фильтровальную воронку подаётся давление через шланг из баллона с редуктором, наполненного инертным газом. При создании перепада давления на фильтровальной ткани происходит разделение на жидкую и твёрдую фазы. Фильтрат отводится по шлангу в мерный цилиндр, полученные данные фиксируются. Операция «отжим» представляет собой механическое уплотнение структуры осадка, которое

производится резиновой диафрагмой. Диафрагма вкладывается в воронку поверх сформированного осадка. Операция «фильтрование» проводилась при давлении 4-5 бар. Длительность данной операции варьировалась от 130 до 820 с, в зависимости от количества залитой пульпы.

Произведен визуальный и микроскопический анализ внутренности сколов фильтрующих элементов дисковых керамических фильтров.

Таблица 3

Минералогический состав продуктов обогащения

Рис. 1. Установка пресс-фильтра Обсуждение результатов

Результаты гранулометрического анализа приведены в табл. 2.

Таблица 2

Результаты гранулометрического анализ продуктов обогащения

Концентрат Хвосты

Распределение класса, % Размер частиц. Распределение класса, % Размер частиц.

мкм мкм

0,1 0,342 0,1 1,132

5,0 1,066 5,0 2,017

10,0 2,367 10,0 5,095

20,0 8,248 20,0 23,407

50,0 21,357 50,0 44,068

80,0 38,713 80,0 66,273

100,0 32,491 100,0 119,556

Из результатов гранулометрического анализа следует, что продукты обогатительной фабрики на 10 % представлены шламами, крупность которых не превышает 3-5 мкм. Концентрат существенно мельче хвостов. В концентрате неблагоприятная для фильтрации фракция составляет около 50 %, в хвостах - 20 %.

Результаты микроскопического анализа приведены в табл. 3.

В ходе минералогического анализа получены изображения продуктов в режиме программной визуализации, где каждый минерал имеет свой цвет (рис. 2).

Минерал Концентрат, % Хвосты, %

Самородное Аи 0,01 0,00

Самородное Бе 0,01 0,04

Сульфиды Си 36,34 0,10

Блеклая руда 0,20 0,00

Прочие сульфиды 0,60 0,00

Вторичные карбонаты и сульфаты Си 0,68 0,03

Гидроксиды Бе + Хризоколла 3,63 0,43

Пирротин 1,36 0,00

Пирит 5,11 0,03

Гидроксиды Бе 0,66 0,17

Карбонаты 7,53 12,79

Кварц 6,93 10,65

Волластонит 3,23 11,58

Гранаты 7,94 26,82

Везувиан 3,09 7,45

Каолинит 0,01 0,05

Слюда 0,18 0,05

Серпентин 6,70 0,62

Пироксены 10,26 23,68

Полевые шпаты 2,38 3,03

Амфиболы 1,30 0,74

Цеолиты 0,30 0,71

Прочие породные минералы 0,67 0,95

Прочие минералы 0,89 0,07

Всего: 100,00 100,00

Рис. 2. Снимки: а - концентрата; б - хвостов

РАЗРАБОТКА ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

На снимках наблюдается массовое содержание шламовых минералов: в хвостах - более 50%, в концентрате - 30%.

Визуальные результаты применения различных флокулянтов для сгущения хвостов и концентратов приведены на рис. 3.

Результаты изменения положения границы осадка через промежутки времени с определением мутности фугата при сгущении приведены в табл. 4.

Осаждение происходит быстрее при сгущении хвостов и концентратов при применении флоку-лянта 8ирегАос А 150 НМ\У. Мутность образовавшегося фугата (осветленной жидкой фазы) также ниже у флокулянта БирегАос А 150 НМ\¥.

Результаты фильтрации продуктов обогащения на дисковом керамическом фильтре ДКДФ-0.03 приведены в табл. 5.

Снимки внутренней полости фильтрующих панелей приведены на рис. 5.

Рис. 3. Мерные цилиндры, содержащие, хвосты (а), концентраты (б), обработанные разными

флокулянтами (дозировка 5 мл - 15 г/т)

Рис. 4. Загрязнение фильтрующих элементов

Крупные частицы мембраны

"ТсьаШйШ

Рис. 5. Микроскопические снимки мембраны и внутренней полости керамических панелей

Мак

352

По результатам фильтрации установлено, что фильтрующие элементы разных типов имеют различную эффективность, при этом элементы с мембраной (С1 и С2) показывают более высокую производительность по сравнению с элементами без мембраны (П1 и П2).

Результаты фильтрации концентратов на пресс-фильтре приведены в табл. 6.

В результате определен эффективный тип фильтровальной ткани 262 70Р, при применении

которого установлено расчетное время одного цикла - 26 мин и 2,31 цикла в час. Влажность кека 6,5%.

При визуальном изучении сколов керамических панелей наблюдается значительное загрязнение фильтрующих элементов изнутри и в меньшей степени снаружи (рис. 4).

Внутренняя полость значительно загрязнена частицами, которые идентифицированы, как сульфиды меди - халькопирит и борнит.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Таблица 4

Результаты испытаний по сгущению с различными флокулянтами

Флокулянт Материал Изменение положения границы осадка (мл) во времени (с) Мутность, ыти

10 20 40 60 90 120 150 180

Ма^ойос 352 Хвосты 440 390 350 315 260 240 240 235 60,5

Концентрат 440 425 390 370 345 310 280 250 193

8ирегИос А 150НМ\¥ Хвосты 320 280 250 230 220 210 200 195 15,1

Концентрат 410 350 280 250 225 210 200 195 30,7

8ирегИос А 137НМ\¥ Хвосты 370 310 260 240 220 210 205 195 17,2

Концентрат 445 430 400 375 340 290 265 245 71,2

Номер Вакуум, Масса влаж- Объем филь- Влажность Масса сухо- Производительность по

панели бар ного кека, гр трата, см3 кека, % го кека, гр сухому кеку, кг/\гч

Без добавления флокулянта

С1 0,8 254 120 15,74 205 407

С2 0,8 220 120 14,95 184 369

П1 0,8 214 100 16,3 179 358

П2 0,8 204 98 16,11 169 345

С добавлением флокулянта 8ирегИос А 150 НМ\¥ - ЗОг/т

С1 0,8 293 200 16,23 245 491

С2 0,8 273 170 17,00 232 453

П1 0,8 243 160 16,07 202 403

П2 0,8 255 200 15,26 214 428

Таблица 6

Результаты фильтрацииконцентратов на пресс-фильтре

Наименование пульпы Фильтровальная ткань Время фильтрации, мин Время отжима и просушки, мин Объем суспензии, мл Толщина осадка, мм Влажность осадка, %

Концентрат 262 70 Р 13,66 6 1300 48 6,5

97350 К 2,16 3,5 500 18 11

97350 К 6,00 4 800 28 12,1

97350 К 8,33 4 1300 50 12,84

97350 К 7,16 6 1100 43 11,2

97350 К 7,50 6 1100 40 11

Таблица 5

Результаты фильтрации хвостов обогащения на фильтрующих элементах «Бакор»

Выводы:

1. Фильтрация пульп с большим содержанием мелкой фракции отличается низкой эффективностью, а именно: критической является фракция крупностью менее 5 мкм (содержание в хвостах 10 %, в концентрате более 18 %), которая забивает поры фильтрующих элементов, образуя естественную плотную мембрану на поверхности фильтрующего элемента, что затрудняет образование достаточного слоя кека (снижается производительность фильтра). Шламы обладают большой удельной поверхностью, благодаря чему могут удерживать большое количество воды, повышая влажность кека.

2. По результатам минералогического анализа концентрата и хвостов выявлены факторы, отрицательно влияющие на фильтрацию данных продуктов: значительное количество относительно хрупких минералов пустой породы (волластонит, серпентин, карбонаты и пироксены). Причем, имея низкую плотность (2,6-2,8 г/см3), их объемное содержание в продуктах может составлять от 50 до 80%. При тонком измельчении данные минералы (волластонит) приобретают неблагоприятные для фильтрации пластинчатые и игольчатые формы.

3. Наиболее эффективным из рассмотренных флокулянтов является флокулянт марки Зирегйос А 150 НМ\¥. Высокая мутность осветленной жидкой части говорит о присутствии тонких шламов. При замкнутом водообороте ОФ данные шламы будут накапливаться в процессах флотации и фильтрации, значительно ухудшая их технологические показатели.

4. При фильтрации на дисковом керамическом фильтре элементы с мембраной (С1 и С2) показывают более высокую производительность по сравнению с элементами без мембраны (П1 и П2), что косвенно подтверждает предположение о механической забивке шламами элементов с размером пор более 5-10 мкм. Добавление фло-кулянта способствует связыванию части шламов во флоккулы, дополнительно повышая производительность в среднем на 10-15 %.

5. Применение пресс-фильтра при фильтрации концентратов позволяет достичь высоких параметров производительности (98 т/сут) с влажностью 6,5%.

6. Визуальный и микроскопический анализ внутренности керамических панелей выявил сквозной проскок минеральных частиц в основном халькопирита с фильтратом. Наблюдается забивка внутренней поверхности керамической основы частицами халькопирита при обратной

промывке, что приводит к низкой пропускной способности пластин. Это результат снижения производительности и повышения влажности.

Заключение

В целях решения описанной проблемы необходимо внедрить механическое удаление шламов из водооборота ОФ, применить раздельную фильтрацию песковой и шламовой части фильтруемой пульпы, более эффективных фильтрующих элементов, с подбором размеров пор и типа фильтрующей мембраны и более эффективных реагентов-флокулянтов для укрупнения шламов во флоккулы. При обезвоживании концентратов целесообразно применять фильтрацию на пресс-фильтрах.

Список литературы

1. Белоглазов И.Н. Фильтрование технологических пульп. М.: ФГУП «Издательский дом «Руда и металлы», 2003. 320 с.

2. Бондарь В.В., Красный Б.А. Состояние и перспективы применения дисковых вакуумных фильтров с керамическими фильтрующими элементами в технологии обезвоживания горно-обогатительных производств II Обогащение руд. 2007. №2. С. 39-43.

3. Перспективы применения мембранной фильтрации на горно-обогатительных предприятиях / Алексеева Е.А., Бричкин В.Н., Николаева Н.В., Биленко Л.Ф. II Обогащение руд. 2013. №3.

4. Обезвоживание фасного шлама и основные направления его переработки / Бричкин В.Н., Дубовиков O.A., Николаева Н.В., Беседин A.A.// Обогащение руд. 2014. №1.

5. Сизяков В.М., Дубовников O.A., Николаева Н.В. Исследование процесса разделения неоднородных дисперсных систем при кондиционировании бокситов II Записи Горного института. 2013. Т. 202. С. 56-62.

6. Кожонов А.К., Ящук A.A., Дуйшонбаев Н.П. Исследование сгущаемости продуктов флотации полимерными флоку-лянтами и определение влияния флокулянтов на процесс фильтрации II Технические науки - от теории к практике: сб. ст. по матер. XLI междунар. науч.-пракг. конф. № 12(34). Ч. II. Новосибирск: СибАК, 2016. С. 32^7.

7. Орозова Г.Т., Кожонов А.К., Молмакова М.С. Комплексные решения при интенсификации процесса сгущения II Технические науки - от теории к практике: сб. ст. по матер. LXII междунар. науч.-практ. конф. № 9(57). Новосибирск: СибАК, 2016. С. 32-40.

8. Бауман A.B. Сгущение и водооборот на предприятиях цветной металлургии II Сборник докладов VII Международного Конгресса «Цветные металлы и минералы». Красноярск, 2015. С. 791-795.

9. Mizra S., Richardson J.F. Sedimentation of suspension of particles of two or more sizes II Chem. Eng. Sei. 1979. V. 34. P. 447-454.

10. Method 8006 (DOC316.53.01139). Suspended Solids. 13. Photometric Method (750 mg/L TSS). Edition 9. HACH Company, 2014. 4 p.

11. Porter J.L., Scandrett H.F. I Interpretation of settling test data for esmnbgtion of area requirements for settling and consolidation of nuds II Extractive Metallurgy of Aluminium. 14. 1963. Vol.1. P.95-112.

12. Talmage S.P., Fitch E.B. I Determining of unit area thickeners II Industrial and Engineering Chemistry. 1955. Vol.47. № 1. 17p.

Fitch B. Current thecru and thiekener design. An autnoritativseritigue of the establisned and recently pripcsed methods thiekener design II Industrial and Engineering Chemistry. 1966. Vol.58. № 10. P. 18-28. DOI: 10.1021/ie50682a006

Method 8006 (DOC316.53.01139). Suspended Solids. Photometric Method (750 mg/L TSS). Edition 9. HACH Company, 2014. 4 p.

Поступила 18.04.18 Принята в печать 04.06.18

INFORMATION ABOUT THE PAPER IN ENGLISH

https://doi.org/10.18503/1995-2732-2018-16-3-17-24

IDENTIFYING POSSIBLE CAUSES OF PROBLEMS IN THE DEWATERING OF FLOTATION PRODUCTS

Almaz K. Kozhonov - PhD (Eng.), General Director

Geotechservice Technology, Bishkek, Kyrgyz Republic. E-mail kozhonov(®,mail.ru Mira S. Molmakova - PhD (Eng.), Associate Professor

Institute of Mining and Mining Technologies named after academician U. Asanaliev, a part of Razzakov Kyrgyz State Technical University, Bishkek, Kyrgyz Republic. E-mail: mo 1 makova_mamail.ru

Nazym P. Duyshonbaev - Minerals Processing Engineer KazmineralsBozymchak, Bishkek, Kyrgyz Republic.

Abstract

Problem Statement (Relevance): The relevance of the problem under consideration is due to the fact that if a concentration plant uses a water recirculation system and if the dehydration processes lack efficiency, the circulating water gets saturated with slurries of less than 5 microns. The negative effect of slurries is reflected in the product filtration indicators. Thus, the filter throughput drops and the final products become more moist. Objectives: The objective of this research is to identify the cause of the decreased performance of the filtering equipment and to come up with good solutions for the problem. Methods Applied: Size distribution analysis of the concentration products using Fritsch's Analysette 22 laser diffraction analyzer; mineralogical analysis of the filtered products, selection of the flocculant for efficient thickening and filtration of flotation concentrates; microscopic analysis of internal pores of ceramic filtering plates. Originality: This research provides a comprehensive approach to solving the problem of filtering fine slurries and identifying factors that may impact the process performance. Findings: The authors found what caused the plugging of pores in the filters and how to increase the throughput and reach the design moisture content parameters in the final product. Practical Relevance: The results of this research can be useful for mining companies relying on dewatering processes for concentrates and flotation tailings so that they can be stored as dry products.

Keywords: Thickening, filtration, particle size analysis, mineralogical analysis, ceramic filter, filter press, flocculants.

References

1. Beloglazov I.N. Filtrovanie tekhnologicheskikh pulp [Filtration of process slurries], Moscow: Ore and Metals Publishing house, 2003, 320 p. (In Russ.)

2. Bondar V.V., Krasny B.A. Current status and prospects of using ceramic vacuum disc filters in dewatering processes of mining and processing sites. Obogashchenie rud [Benefication of ores], 2007, no.2, pp. 39-43. (In Russ.)

3. Alekseeva E.A., Brichkin V.N., Nikolaeva N.V., Bilenko L.F. Prospects of using membrane filters at mining and processing sites. Obogashchenie rud [Beneficiation of ores], 2013, no. 3. (In Russ.)

4. Brichkin V.N., Dubovikov O.A., Nikolaeva N.V., Besedin A.A. Dehydration of red mud and main processing techniques. Obogashchenie rud [Beneficiation of ores], 2014, no. 1. (In Russ.)

5. Sizyakov V.M., Dubovnikov O.A., Nikolaeva N.V. Understanding the homogenous disperse system separation process in bauxite conditioning. Zapisi Gornogo instituía [Proceedings of the Mining Institute], 2013, vol. 202, pp. 56-62. (In Russ.)

6. Kozhonov A.K., Yashchuk A.A., Duyshonbaev N.P. Studying the condensability of the flotation products by polymer flocculants and the effect of flocculants on the filtration process. Tekhnicheskie nauki - of teorii k praktike: sb. st. po mater. XLI mezhdunar. nauch.-prakt. konf. # 12(34). Ch. II [Engineering sciences - From theory to practice: Proceedings of the XLI International Conference No. 12 (34). Part II], Novosibirsk: SibAK, 2016, pp. 32-47. (In Russ.)

7. Orozova G.T., Kozhonov A.K., Molmakova M.S. Comprehensive solutions for the intensification of the thickening

process. Tekhnicheskie nauki - of teorii k praktike: sb. st. po mater. LXII mezhdunar. nauch.-prakt. konf. # 9(57) [Engineering sciences - From theory to practice: Proceedings of the LXII International Conference No. 9(57)]. Novosibirsk: SibAK, 2016, pp. 32-40. (In Russ.)

8. Bauman A.V. Thickening and water circulation in non-ferrous metallurgy Industry. Sbornik dokladov VII Mezhdunarodnogo Kongressa "Tsvetnye metally I mineraly" [Proceedings of the VII International Congress on Non-Ferrous Metals and Minerals], Krasnoyarsk, 2015, pp. 791-795. (In Russ.)

9. Mizra S., Richardson J.F. Sedimentation of suspension of particles of two or more sizes. Chem. Eng. Sei. 1979. V. 34. P. 447-454.

10. Method 8006 (DOC316.53.01139). Suspended Solids. Photometric Method (750 mg/L TSS). Edition 9. HACH Company, 2014. 4 p.

11. Porter J.L., Scandrett H.F. Interpretation of settling test data for esmnbgtlon of area requirements for settling and consolidation of nuds. Extractive Metallurgy of Aluminium. 1963, vol.1, pp. 95-112.

12. Talmage S.P., Fitch E.B. Determining of unit area thickeners. Industrial and Engineering Chemistry. 1955, vol. 47, no 1.17 p.

13. Fitch B. Current thecru and thlekener design. An autnorlta-tlvseritlgue of the establlsned and recently prlpcsed methods thiekener design. Industrial and Engineering Chemistry. 1966, vol. 58, no 10, pp. 18-28. DOI: 10.1021 /ie50682a006

14. Method 8006 (DOC316.53.01139). Suspended Solids. Photometric Method (750 mg/L TSS). Edition 9. HACH Company, 2014. 4 p.

Received 18/04/18 Accepted 04/06/18

Образец для цитирования

Кожонов А.К., Молмакова М.С., Дуйшонбаев Н.П. Выявление возможных причин проблем при обезвоживании продуктов флотационного обогащения // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2018. Т.16. №3. С. 17-24. https://doi.org/10.18503/1995-2732-2018-16-3-17-24 For citation

Kozhonov А.К., Molmakova M.S., Duyshonbaev N.P. Identifying possible causes of problems in the dewatering of flotation products. Vestnik Magnitogorskogo Gosudarsh'ermogo Tekhnicheskogo Universiteta im. G.I. Nosova [Vestnik of Nosov Magnitogorsk State Technical University], 2018. vol. 16. no. 3. pp. 17-24. https://doi.org/10.18503/1995-2732-2018-16-3-17-24

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.