V. Изучение технологических свойств руд

39.Технологические свойства баритовых (витеритовых) руд, как правило, изучаются в лабораторных и полупромышленных условиях на минералого-технологических, малых технологических, лабораторных, укрупненно-лабораторных и полупромышленных пробах. При имеющемся опыте промышленной переработки легкообогатимых руд допускается использование аналогии, подтвержденной результатами лабораторных исследований. Для труднообогатимых или новых типов руд, опыт переработки которых отсутствует, технологические исследования руд и, в случае необходимости, продуктов их обогащения должны проводиться по специальным программам, согласованным с заинтересованными организациями.

Отбор проб для технологических исследований на разных стадиях геологоразведочных работ следует выполнять в соответствии со стандартом Российского геологического общества – СТО РосГео 09-001–98 «Твердые полезные ископаемые и горные породы. Технологическое опробование в процессе геологоразведочных работ», утвержденным и введенным в действие Постановлением Президиума Исполнительного комитета Всероссийского геологического общества (от 28 декабря 1998 г. №17/6).

40. В процессе технологических исследований целесообразно изучить возможность предобогащения и (или) разделения на сорта добытой руды в тяжелых суспензиях, с использованием крупнопорционной сортировки горнорудной массы в транспортных емкостях, а для руд с высоким выходом кусковой фракции (–200+20 мм) – возможность их радиометрической сепарации.

При положительных результатах исследований по предобогащению следует уточнить промышленные (технологические) типы руд, требующие селективной добычи, или подтвердить возможность валовой выемки рудной массы. Дальнейшие испытания способов переработки руд традиционными методами глубокого обогащения (гравитация и флотация) проводятся в соответствии со стандартами Российского геологического общества «Твердые полезные ископаемые и горные породы. Технологические методы исследования минерального сырья» – СТО РосГео 08-006–98 (Флотационные методы обогащения). и 08-007–98 (Гравитационные методы обогащения), утвержденным и введенным в действие Постановлением Президиума Российского геологического общества (от 28 декабря 1998 г. №17/6) и с учетом технологических возможностей включения в общую схему методов кускового обогащения, в том числе радиометрической сепарации.

41.Для выделения технологических типов и сортов руд проводится геолого-технологическое картирование, при котором сеть опробования выбирается в зависимости от числа и частоты перемежаемости природных разновидностей руд. При этом рекомендуется руководствоваться стандартом Российского геологического общества – СТО РосГео 09-002–98 «Твердые полезные ископаемые и горные породы. Геолого-технологическое картирование», утвержденным и введенным в действие Постановлением Президиума Исполнительного комитета Всероссийского геологического общества (от 28 декабря 1998 г. №17/6).

Минералого-технологическими и малыми технологическими пробами, отобранными по определенной сети, должны быть охарактеризованы все природные разновидности руд, выявленные на месторождении. По результатам их испытаний проводится геолого-технологическая типизация руд месторождения с выделением промышленных (технологических) типов и сортов руд, изучается пространственная изменчивость вещественного состава, физико-механических и технологических свойств руд в пределах выделенных промышленных (технологических) типов и составляются геолого-технологические карты, планы и разрезы.

На лабораторных и укрупненно-лабораторных пробах должны быть изучены технологические свойства всех выделенных промышленных (технологических) типов руд в степени, необходимой для выбора оптимальной технологической схемы их переработки и определения основных технологических показателей обогащения и качества получаемой продукции. При этом важно определить оптимальную степень измельчения руд, которая обеспечит максимальное вскрытие ценных минералов при минимальном ошламовании и сбросе их в хвосты.

Результаты лабораторных исследований при необходимости проверяются полупромышленными испытаниями. Последние служат для проверки технологических схем, уточнения технологических и экономических показателей переработки и подтверждения соответствия полученных в результате испытаний концентратов требованиям соответствующих технических условий и государственных стандартов.

Пробы для полупромышленных испытаний должны характеризовать отдельные промышленные типы руд или смеси промышленных сортов в соотношениях, соответствующих объему их совместной добычи и переработки на фабрике. Полупромышленные технологические испытания проводятся в соответствии с программой, разработанной организацией, выполняющей технологические исследования, совместно с недропользователем и согласованной с проектной организацией. Отбор проб производится по специальному проекту. При намечаемом использовании баритового концентрата в качестве утяжелителя буровых растворов является обязательным проведение исследований по возможности гравитационного обогащения руд.

Укрупнено-лабораторные и полупромышленные технологические пробы должны быть представительными, т. е. отвечать по химическому составу, текстурно-структурным особенностям, контрастности по содержанию ценных компонентов, физическим и другим свойствам среднему составу баритовых (витеритовых) руд данного промышленного (технологического) типа. Прослои некондиционных руд, а также вмещающих пород и различные включения, которые не могут быть выделены при отработке, следует включать в состав технологических проб.

Для оценки технологических свойств руд глубоких горизонтов месторождений, труднодоступных для отбора представительных по массе лабораторных и особенно полупромышленных проб, следует использовать выявленные закономерности в изменении качества баритовых (витеритовых) руд верхних изученных горизонтов и результаты геолого-технологического картирования.

42. При исследовании обогатимости баритовых (витеритовых) руд изучаются степень их окисленности, минеральный состав, структурные и текстурные особенности, а также физические и химические свойства минералов, устанавливается наличие попутных компонентов и вредных примесей с использованием приемов и методов технологической минералогии. Оценивается дробимость и измельчаемость, проводится ситовый, дисперсионный и гравитационный анализы разных классов руды. Выбирается технологическая схема обогащения, устанавливается число стадий и стадиальная крупность измельчения. Определяются способы обогащения и доводки концентратов и промпродуктов, содержащих попутные компоненты.

Вещественный состав и технологические свойства баритовых (витеритовых) руд должны быть изучены с детальностью, обеспечивающей получение исходных данных, достаточных для проведения объективного технико-экономического обоснования эффективности предлагаемых технологических решений при рассмотрении разведочных кондиций и проектирования технологической схемы их переработки с комплекс­ным извлечением содержащихся в них компонентов, имеющих про­мышленное значение. Кроме того, необходимо обосновать целесообразность и эффективность апробации процесса крупнопорционной радиометрической сортировки руд в транспортных емкостях при эксплуатации месторождения.

Промышленные (технологические) типы и сорта руд должны быть охарактеризованы по соответствующим предусмотренным кондициями показателям, определены основные технологические параметры обогащения и химической переработки (выход концентратов, их характеристика, извлечение ценных компонентов в отдельных операциях, сквозное извлечение и др.).

Достоверность данных, полученных в результате полупромышленных испытаний, оценивают на основе технологического и товарного баланса. Разница в массе промышленного компонента между этими балансами не должна превышать 10 %. Показатели переработки сравнивают с показателями, получаемыми на современных обогатительных фабриках по переработке баритовых руд.

Для попутных компонентов необходимо выяснить формы нахождения и баланс их распределения в продуктах обогащения и передела концентратов, а также установить условия, возможность и экономическую целесообразность их извлечения.

Должна быть изучена возможность использования оборотных вод и отходов, получаемых при рекомендуемой технологической схеме переработки минерального сырья, даны характеристика продуктов, направляемых в хвостохранилище (объем, крупность и остаточная концентрация реагентов), и рекомендации по очистке промстоков.

43.Баритовые и витеритовые руды, как правило, требуют обогащения. Богатые существенно-баритовые руды обычно обогащаются промывкой и ручной сортировкой, а в некоторых случаях используются без предварительного обогащения. Наиболее легко обогащаются песчано-глинисто-баритовые руды элювиальных россыпей: барит может быть получен после промывки и сортировки. Основная масса существенно-баритовых, кварц- и кальцит-баритовых руд обогащается методами гравитации с применением процессов обогащения в тяжелых суспензиях, отсадки и концентрации на столах или шлюзах мелких классов –0,5 мм. Схемы обогащения стадиальные в зависимости от текстурно-структурных особенностей руд.

Основным методом обогащения для извлечения барита из тонковкрапленных и комплексных руд является флотация. Барит относится к легкофлотируемым минералам с применением в качестве собирателей карбоновых кислот, алкилсульфатов, а также катионных реагентов. При переработке сульфидно-баритовых руд – основного источника получения барита в России – баритовый концентрат получают из хвостов флотации сульфидов. Схема обогащения при тонине помола руды 65–90 % –0,074 мм включает основную, две–четыре перечистные и контрольную операции, для каждой из которых характерен свой набор и расход реагентов (баритол, олеиновая кислота, таловое масло, оксаль П-80, сосновое масло, жидкое стекло, кальцинированная сода, известь).

Комплексные флюорит-баритовые руды также обогащаются по флотационной технологии как с последовательной селекцией флюорита и барита, так и наоборот (подавители барита – крахмал, фторид натрия, лигносульфонаты, бихромат калия). Железо-баритовые руды перерабатываются по комбинированной магнитно-флотационной технологии обогащения.

Для повышения качества конечной продукции иногда применяются другие дополнительные методы переработки. Например, химическое отбеливание концентратов обогащения проводится при тонком измельчении материала в слабом растворе серной или соляной кислот с последующей многократной промывкой. При обогащении декрипитацией барит растрескивается при температуре 400–450 ^°С и переходит в порошковое состояние, в отличии от минералов–примесей. Путем последующего грохочения выделяется качественный баритовый продукт.

Перспективными методами переработки баритсодержащих руд различных типов является комбинированная технология радиометрического обогащения, включающая процессы крупнопорционной сортировки в транспортных емкостях на РКС и крупнокусковой сепарации после дробления руды.

Вопрос о рациональной схеме обогащения железо-флюорит-редкоземельно-баритовых руд до настоящего времени окончательно не решен.

Для повышения извлечения барита применяется комбинированная схема переработки с флотационным обогащением промпродукта и хвостов гравитации, что позволяет дополнительно получить до 10 % концентрата. Схема флотации (основная, контрольная и несколько перечистных операций) осуществляется при крупности измельчения материала до 90 % –0,074 мм.

Техногенные отходы, содержащие барит в незначительных количествах (не более 8–10 %), могут использоваться при производстве специальных цементов или как сырье для повторного извлечения барита.

Барит поставляется в виде продуктов рудоразборки, гравитационного и флотационного концентратов. Качество концентратов должно в каждом конкретном случае регламентироваться договором между поставщиком (рудником) и потребителем или должно соответствовать существующим стандартам и техническим условиям. Перечень основных стандартов и технических условий на барит и получаемые из него продукты приведен в табл. 5, а для сведения в табл. 6 в качестве ориентировочных приведены технические требования к баритовым концентратам, которые использовались в СНГ.

Таблица 5