Эффективность и направления внедрения резонансно-волновой технологии сухого обогащения природных и техногенных руд.
О том, что в процессе обогащения полезных ископаемых происходит частичное изменение свойств минералов, технологи и геологи знали давно. Много внимания этому вопросу уделяет, например, в своих работах профессор Борис Иванович Пирогов. Однако настолько глубоко и целенаправленно «переустроить» минеральные зерна руды (горной породы) удалось, похоже, впервые. Путем интенсивного комбинированного Резонансного, центробежного, ударно-механического и аэродинамического воздействия на обогащаемый материал, а также за счет резонансно-волнового упорядочения движения минеральных зерен в восходящем потоке воздуха при выделении концентрата, удалось обеспечить высокую эффективность преобразования формы, седиментационной плотности, электростатических и магнитных свойств частиц руды и повышение эффективности работы и расширение функций обогатительного комплекса.
Эффективность новой технологии обеспечивается особым способом подготовки сырья к обогащению в резонансно – волновом устройстве, при котором происходит селективное разрушение сростков, изменение формы рудных частиц. Это обеспечивает эффективную сепарацию материала в воздушном потоке методами гравитационного, магнитного и электромагнитного обогащения, в широком спектре гранулометрических классов частиц.
В течение нескольких лет проходят промышленные испытания технологической линии на природных и техногенных рудах различного состава. Результаты испытаний свидетельствуют о высокой надежности, технологической и экономической эффективности новой разработки.
Новая технология не использует воды, флото реагентов, цианидов и других вредных веществ. Это обеспечивает автономность конструкции комплекса, который может устанавливаться в непосредственной близости от добычного забоя, включая подземные выработки, работать как в экстремальных климатических и ландшафтных зонах, так и в условиях городских агломераций. Оборудование компактное (выполнено в модульном исполнении), работает эффективно. Возможно исполнение в широком диапазоне производительности и безотходное производство. Срок окупаемости установки, в зависимости от качества исходного сырья составляет 6-12 мес.
Данное направление может найти широкое применение для извлечения тонкодисперсных драгоценных металлов: золота, серебра, платиноидов, а также в обогащении природных и техногенных руд черных, цветных и редкоземельных металлов, драгоценных и технических камней (табл. 1).
Перед обогащением руд драгметаллов из первоначальных пластинок, дендритов, нитевидных и других морфологически сложных частиц формируются шарики (рис. 1а, 1б). В результате такой трансформации даже тонкое первоначально пластинчатое золото и серебро теряет подвижность и легко обогащается. Наряду с «крупным» и «мелким», извлекается «тонкое» (20-100 мкм) золото, серебро и платиноиды.
Сепарация бедных железных руд позволяет производить из данного сырья магнетитовый концентрат (выход 20-40%, общее содержание железа 64-67,5 масс. %); гематитовый концентрат (рис. 1в) (выход и качество аналогичны магнетитовому); кварцевый песок и дисперсный силикатный продукт для производства строительных материалов (цемента, пенобетона, асфальтобетона и др.). Качественные показатели концентратов удовлетворяют требованиям металлургического производства, а вяжущие свойства и минеральный состав «хвостов обогащения» обеспечивают возможность безотходной переработки бедных железных руд.
Предлагаемая технология также позволяет осуществлять безотходную переработку пыли, шлаков, шламов, золы теплоэлектростанций, металлургических, мусоро сжигающих и других заводов. Из них уже сейчас извлечены или произведены весьма востребованные промышленностью материалы: очищенные от примеси шлака корольки чугуна и стали (в том числе нержавеющей), меди, бронзы, латуни, алюминия (рис. 1г), ферросплавов, высокоосновные оксидные концентраты, графит, очищенный от связующей массы электрокорунд из боя абразивов, состоящий из стекла и кварца песок, сырье для цементной промышленности и др
Таблица 1
Исходные материалы и продукты их обогащения
Исходное сырье |
Производимые продукты |
Выход продукта, % |
Качество продукта |
|
руды золота |
концентрат золота |
около 0,01 |
содержание металла более 10% |
|
руды платиноидов |
концентрат платиноидов |
от 1 до 0,1 |
- // - |
|
железистые кварциты и хвосты их обогащения |
магнетитовый концентрат |
20-40 |
Feобщ 64-67% |
|
гематитовый концентрат |
20-40 |
Feобщ 64-67% |
||
дисперсный силикатный продукт для производства строительных материалов |
50-80 |
|
||
марганцевые руды и хвосты их обогащения |
марганцевый концентрат |
10-30 % |
Mn > 40% |
|
дисперсный карбонат-силикатный продукт для производства строительных материалов |
70-90 |
|
||
ильменит-цирконовые россыпи |
концентраты циркона, ильменита, рутила |
2-5 |
до 70% |
|
каолин |
30-50 |
|
||
маршалит |
5-10 |
|
||
кварцевый песок |
40-80 |
|
||
хромиты и коры их выветривания |
хромитовый концентрат |
|
|
|
дисперсный карбонат-силикатный продукт для производства строительных материалов |
|
|
||
доменный и сталеплавильный шлаки |
металлический продукт |
2-7 |
до 99,5% металла |
|
вюстит-магнетитовый концентрат высокоосновный |
8-20 |
Feобщ >45%, СaO 20-25,0%,основ-ность 1,5-2 |
||
дисперсный карбонат-силикатный продукт для производства строительных материалов |
30-40% |
|
||
кварцевый песок |
30-40 |
|
||
ферросплавные шлаки |
металлический ферромарганец, феррохром, ферросилиций и др. |
3-7 |
до 95% ферросплава |
|
оксидный концентрат – сырье для производства ферросплавов |
5-10 |
Mn > 30% |
||
дисперсный карбонат-силикатный продукт для производства строительных материалов |
80-85 |
|
||
шлаки цветной металлургии |
медь, бронза, латунь, |
2-7 |
до 95% металла |
|
алюминий |
зависит от исход-ного содержания |
до 95% металла |
|
|
металлическое железо и его оксиды |
|
|||
дисперсный карбонат-силикатный продукт для производства строительных материалов |
80-85 |
|
||
шлаки мусоро- сжигающих заводов |
медь, бронза, латунь |
1-4 |
до 95% металла |
|
алюминий |
2-7 |
|||
металлическое железо и его оксиды |
2-10 |
|||
дисперсный карбонат-силикатный продукт для производства строительных материалов |
80-85 |
|
||
бой абразивов |
электрокорунд |
80-85 |
95-98% корунда |
А Б В Г
Рис.1. Некоторые материалы и продукты «сухой» технологии обогащения: а – уплощенные золотинки из россыпей; то же после трансформации золотин в сфероидальные частицы для повышения эффективности обогащения россыпи; в – гематитовый концентрат, произведенный из окисленных кварцитов; г - бронза и алюминий, извлеченные из золошлаков мусоросжигающего завода; а, б – бинокуляр, увеличение 80Х; г – натуральная величина.
Эффективность предлагаемой технологии базируется на глубоком изучении минералого-петрографических особенностей полезных ископаемых и применении запатентованных авторами технических решений. Разработчик приглашает заинтересованные организации к сотрудничеству. Мы готовы продемонстрировать технологические возможности линии на примере Вашего сырья, разработать технологический регламент для дальнейшего проектирования опытной, а затем и промышленной лини и их изготовления, с учетом Ваших пожеланий по производительности и качеству производимых продуктов.
одержание