ПРОГНОЗИРОВАНИЕ КОНТРАСТНОСТИ РУД ПО ДАННЫМ ТОЧЕЧНОГО ОПРОБОВАНИЯ МЕТОДОМ РФА

PREDICTING THE CONTRAST OF ORES BASED ON POINT TESTING DATA USING THE RFA METHOD

Tatiana Petushkova

master of Siberian Federal University,

Russia, Krasnoyarsk

Iuliia Sheremeteva

postgraduate student of Siberian Federal University,

Russia, Krasnoyarsk

АННОТАЦИЯ

Цель статьи заключается в рассмотрении процесса предварительной концентрации руд. При анализе рассматривалась возможность оставить в руднике куски руды с низкой концентрацией, что дает положительный эколого-экономический эффект. Для получения статистических характеристик была использована методика с вычислением коэффициента вариации путём нахождения дисперсии и среднего квадратичного отклонения. Результаты показали, что вкрапленная руда наиболее контрастная, богатая и медистая руды имеют близкие по значению показатели контрастности, но они всё же меньше, чем показатели вкрапленной руды.  

ABSTRACT

The purpose of the article is to consider the process of preliminary concentration of ores. The analysis considered the possibility of leaving pieces of ore with a low concentration in the mine, which gives a positive environmental and economic effect. To obtain statistical characteristics, a method was used to calculate the coefficient of variation by finding the variance and the mean square deviation. The results showed that interspersed ore is the most contrasting, rich and copper ores have similar values of contrast, but they are still less than the indicators of interspersed ore.

Ключевые слова: контрастность; радиометрическая сортировка; покусковая сепарация; коэффициент вариации; рентгенофлуоресцентный анализ.

Keywords: contrast; radiometric sorting; pokuskovaya separation; coefficient of variation; x-ray fluorescence analysis.

Непрерывно возрастающее потребление в народном хозяйстве минерального сырья приводит к необходимости перерабатывать всё более бедные руды, ещё полнее и более комплексно использовать полезные ископаемые и осваивать их новые виды. В связи с этим большое влияние на технико-экономические результаты переработки полезных ископаемых оказывает уровень развития методов их обогащения.

Потребность в повышении селективности обогащения особенно резко выявляется при обработке руд, содержащих несколько ценных минералов, которые должны быть отделены не только от сопутствующих минералов, но и один от другого. Улучшение селективности обогащения в ряде случаев может способствовать применению новых видов минерального сырья, не использовавшегося ранее из-за отсутствия достаточно эффективных способов их первичной обработки.

Предварительное обогащение руд – это важнейшая составная часть системы управления качеством руды, которая позволяет провести обогащение бедных, забалансовых и рядовых руд, а именно – удаление из руды, перед тем как её направят на дробление и измельчение, части пустой породы.

Некоторые специалисты считают, что включение в технологическую схему предварительного обогащения может привести к увеличению общих потерь ценных компонентов с отвальными продуктами. Однако при правильном применении предварительного обогащения можно избежать увеличения потерь, а иногда и снизить их за счет возрастания эффективности последующей обработки сырья, из которого уже удалена значительная часть вредных компонентов.

Особенно целесообразно применение предварительной концентрации руд в следующих случаях: при очень малой стоимости забалансовых руд; использовании систем массового обрушения, сопровождающегося значительным разубоживанием; высокой стоимости обогащения; увеличении производительности рудника и ограниченной мощности обогатительных фабрик; эксплуатации месторождений, сложенных маломощными рудными телами сложной конфигурации, перемежающихся прослойками пустой породы.

Экономические последствия предварительной концентрации заключаются в следующем: увеличение производительности фабрики по сырой руде (в операциях рудоподготовки) с сохранением производительности цехов измельчения и традиционного обогащения за счет сброса крупнокусковых хвостов, что приводит к увеличению объемов производимых фабрикой концентратов и стоимости реализуемой продукции; повышение качества концентратов, что увеличивает стоимость готовой продукции; снижение общих эксплуатационных расходов за счет уменьшения расходов электроэнергии, материалов, реагентов при последующем обогащении; сокращение капитальных затрат на измельчение из-за более длительного срока службы оборудования, уменьшения числа мельниц; снижение транспортных расходов на перевозку руды; возможность реализации новой товарной продукции – щебня; уменьшение затрат на хвостохранилища, поскольку складирование кусковых хвостов дешевле хранения измельченных хвостов глубокого обогащения.

Таким образом, использование предварительной концентрации является актуальной задачей.

На рисунке 1 представлена традиционная схема (руда с рудника транспортируется на обогатительную фабрику). В результате обогащения чаще всего получаются 2 продукта:

* концентрат, где сосредоточена основная масса полезных компонентов, содержащихся в сырье до его обогащения;

* хвосты, куда переходит большая часть пустой породы и вредные примеси (создающие известные проблемы для здоровья природной среды и населения).

Рисунок 1. Традиционная схема переработки руды

На рисунке 2 показана схема переработки руды с использованием предварительной покусковой сортировки непосредственно на руднике.

Рисунок 2. Схема переработки руды с предварительной сортировкой (когда куски руды с низкой концентрацией полезного продукта остаются в руднике)

Такая схема позволяет оставить в руднике куски руды с низкой концентрацией, что дает положительный эколого-экономический эффект снижая:

* производственные расходы (транспортные, энергетические, эксплуатационные) и людские;

* ущерб, наносимый окружающей среде всем циклом получения конечного продукта.

В сепарационный комплекс для предварительной сортировки руды входят: дробилка; грохот для классификации исходного материала по крупности; устройство для индикации (выявления) содержания полезного компонента в кусках руды; исполнительные механизмы.

Целью работы являлось исследовать возможность прогноза контрастности по данным рентгеновского опробования керна, либо горных выработок и оценить параметры предварительной концентрации в размере куска от 0,1 до 1 м.

Исходные данные кернового опробования обрабатывались методом «скользящего окна». Этот метод может быть использован как для кернового, так и для точечного опробования. Сущность его заключается в том, что при имеющемся интервале данных кернового опробования путём объединения двух соседних интервалов получаем исследуемый интервал.

Для получения статистических характеристик была использована методика с вычислением коэффициента вариации путём нахождения дисперсии и среднего квадратичного отклонения.

Полученная контрастность руд месторождения при размере порции более 1 метра приведена на рисунке.

При использовании радиометрических методов обогащения непосредственным объектом измерения является не содержание полезных компонентов в руде, а интенсивность вторичных излучений, играющих роль разделительных признаков, которые связаны с содержаниями определенной зависимостью. Чем теснее зависимость между интенсивностью излучения и содержанием ценного компонента в облучаемой руде, тем эффективнее признак разделения и тем ближе будут технологические показатели радиометрической сепарации к максимальным теоретически возможным, если бы в качестве критерия разделения использовалось содержание ценного компонента в кусках руды. На эту зависимость могут влиять различные факторы, в частности, изменчивость состава исследуемых проб, неоднородность распределения материала в объеме куска, зашламованность поверхности кусков, геометрические условия измерения и т.д. Большинство из них обусловлено недостаточной глубиной проникновения излучений в вещество, интенсивное поглощение его.

Типов сканированных кернов оказалось 4: богатая, вкрапленная, медистая и закладочная порода. Полученная контрастность руд Талнахского месторождения при размере порции более 1 метра приведена на рисунке 3.

Рисунок 3. Статистический анализ кернов

Результаты показали, что вкрапленная руда наиболее контрастная, богатая и медистая руды имеют близкие по значению показатели контрастности, но они всё же меньше, чем показатели вкрапленной руды.

При этом контрастность руды уменьшается при увеличении размера порции (это естественно, так как чем больше порция, тем лучше руда усредняется).

Вывод:

Установлено, что при принятой типизации (богатая, вкрапленная, медистая) достоверно прогнозируется контрастность по сумме металлов Cu и Ni, что позволяет использовать это для прогноза предварительной концентрации.

Список литературы:

1. В.И. Ревнивцев, Е.И. Азбель, Е.Г. Баранов, В.М. Изоитко, Е.И. Крапивский, М.И. Кротков, Е.П. Леман, А.С. Петров. Подготовка минерального сырья к обогащению и переработке. М.: Недра, 1987. 307 с.
2. Мокроусов В.А., Лилеев В.А. Радиометрическое обогащение нерадиоактивных руд. М.: Недра, 1979. 192 с.
3. Алгебраистова Н.К. А45 Технология обогащения руд цветных металлов: конспект лекций / Н. К. Алгебраистова, А.А. Кондратьева –– Красноярск: ИПК СФУ, 2009. – 80 с. – (Технология обогащения руд цветных металлов: УМКД № 1820/1055–2008 / рук. творч. коллектива Н. К. Алгебраистова).
4. Изучение гранулометрического состава и контрастности полезных ископаемых для оценки возможности обогащения их с помощью радиометрических методов. М.: ВИМС, 1978.