Новости горной промышленности

Предконцентрация с применением радиометрических методов обогащения

В условиях ухудшения качества минеральных запасов, снижения объемов геологоразведки и падения цен на сырье экономически рентабельное освоение месторождений становится острейшей проблемой горной промышленности. Основной вопрос сводится к следующему: как повысить извлечение полезного компонента, снизив издержки? Решить данную задачу, в числе прочих, позволяют радиометрические методы обогащения.

Радиометрические методы обогащения TOMRA | Майнинг-Инфо

Обзор ситуации

На сегодняшний день в горно-перерабатывающей промышленности наблюдается тенденция ухудшения качества запасов практически по всему спектру минерального сырья на фоне растущего на них спроса. Одной из причин ухудшения качества запасов минерального сырья является то, что стадия интенсивного освоения приповерхностных кондиционных запасов, разведанных в доступных районах в предыдущие периоды, практически завершена. Таким образом, перед мировым сообществом горнодобывающих предприятий встает задача экономически рентабельного освоения месторождений с низкими содержаниями полезного компонента в сложных горно-геологических условиях.

Варианты решения

В целях повышения рентабельности часть горнодобывающих предприятий ведёт селективную выемку богатой по содержанию полезного компонента руды. Это приводит к образованию забалансовых складов с рудами, некондиционными для традиционных технологических схем. С другой стороны, на ряде предприятий наблюдается тенденция применения высокопроизводительной горной техники и валовой системы разработки месторождений, что приводит к значительному разубоживанию руды [1]. Экономическая эффективность дальнейшей переработки подобных руд методами глубокого обогащения снижается в силу того, что на измельчение поступает руда с малым содержанием полезного компонента, при этом на процесс измельчения приходится до 70% энергии, затрачиваемой на переработку руды. Обеспечить рентабельное освоение таких руд возможно за счет увеличения содержания полезного компонента в товарной руде, поступающей на переработку, что может быть достигнуто путем внедрения на предприятии низкозатратной и высокопроизводительной технологии покусковой сепарации руды после циклов крупного и среднего дробления. Данный подход позволит исключить из дальнейших процессов переработки часть пустой горной массы и одновременно повысить содержание полезного компонента в руде, направляемой на обогатительный передел.

Радиометрические методы сепарации

Наибольшие перспективы в этом направлении имеют методы, основанные на взаимодействии различных видов излучения с веществом, и в первую очередь – ядерно-физические методы. В отечественной практике данные методы обогащения получили название «Радиометрические методы сепарации» (РМС). Преимущества данной технологии заключаются в возможности обогащения руд в широком диапазоне крупности при низких капитальных и эксплуатационных затратах при соблюдении норм экологической безопасности.
В качестве наиболее распространенных из них можно отметить:

  • фотометрический метод (ФМС, англ. — PM, Color) — основан на регистрации оптических характеристик сепарируемого материала (цвет, блеск, коэффициент отражательной способности);

  • рентгенорадиометрический (рентгенофлуоресцентный) метод (РРС, англ. — XRF)— основан на регистрации возбужденного рентгеновскими трубками либо источниками гамма-излучения характеристического излучения атомов определяемых элементов, входящих в состав горных пород;

  • рентгеноабсорбционный (рентгенотрансмиссионный) метод (РАМ, англ. — XRT) — основан на различии в ослаблении потока рентгеновского излучения кусками породы и руды.

Описанные выше методы радиометрического обогащения в числе прочих реализованы в серийно выпускаемом оборудовании компании TOMRA Sorting Solutions GmbH.

Принцип работы сортировочного оборудования схож в независимости от применяемых технологий и описывается следующим образом:
Исходный материал при помощи вибропитателя подается на транспортный узел сепаратора (1) (транспортерная лента или наклонный лоток), по которому руда подается в зону облучения и регистрации (2). Получаемый при этом массив данных обрабатывается по специальному алгоритму. В результате чего данные переводятся в графический вид, анализируются ЭВМ сепаратора, которая сравнивает их с предварительно заданными пороговыми (граничными) значениями (Рис. 1). При превышении сигнала от заданного граничного значения ЭВМ подает сигнал на исполнительный механизм, который выделяет кусок из траектории движения общего потока с помощью пневматических форсунок (3).

Принцип работы рентгеноабсорбционного сепаратора TOMRA Sorting GmbH.

Области применения

Область применения технологий компании TOMRA Sorting довольно широка, что доказывают результаты многочисленных исследовательских работ на различных типах минерального сырья, в числе которых:

• руды цветных металлов;
• руды черных металлов;
• руды благородных металлов;
• руды редкоземельных металлов;
• драгоценные камни;
• уголь.

Практические примеры

Применение технологии фотометрической сепарации с использованием оборудовании TOMRA Sorting на одном из золоторудных месторождений России позволит извлечь 36,94% кускового материала крупностью -150 +20 мм с суммарной потерей золота в 9,37 %, и повысить содержание в исходном питании фабрики (концентрат сепарации + отсев) с 0,85 до 1,20 г/т (Таблица №1).

Таблица №1 — Технологические показатели фотометрической сепарации золотосодержащей руды

Класс крупности Продукт Выход, % Содержание, г/т Извлечение, % Коб
-150 +0 мм Концентрат 19,63 1,23 30,08 1,4
Хвосты 36,94 0,22 9,37
Отсев (-20 мм) 43,43 1,19 60,55
Исходная руда 100 0,85 100

Применение технологии фотометрической сепарации для обогащения промышленных минералов опробовано и реализовано на примере предприятия, перерабатывающего кварцевый песок. Используемый в технологической цепочке сепаратор TOMRA позволяет выделить около 58% концентрата от массы исходного продукта крупностью -5 +2 мм, содержащего чистый кварц с минимальными включениями ПШ. После прохождения концентратом сепарации стадии тонкого измельчения получается продукт стандартного качества.

Проведенные компанией «Тране Текникк» исследования показали высокую эффективность применения метода рентгеноабсорбционной (XRT) сепарации на вольфрамсодержащей руде месторождения «Восток-2». Крупность исходного сырья -50 +6 мм, машинные классы крупности: -50 +25, -25 +13 и -13 +6 мм. Содержание WO3 в общем концентрате сепарации составило 1,124%, что в 5,26 раз выше, чем в исходном питании сепаратор. Выход составил 16,2%, извлечение металла более 85% (Таблица №2).

Таблица №2 – Технологические показатели рентгеноабсорбционной сепарации вольфрамсодержащей руды месторождения «Восток-2»

Наименование продукта Выход, % Содержание WO3, % Извлечение WO3,% Коб.
Концентрат сепарации класса -50+6мм 11,7 1,124 48,4 4,12
Отсев -6+0 мм 27,4 0,430 43,2 1,58
Итого на ПОФ: 39,1 0,638 91,6 2,34
Хвосты 60,9 0,038 8,4
Итого: 100 0,273 100,0 1

Концентрат сепарации и отсев – немашинный класс крупностью -6 +0 мм, получаемый на стадии подготовки руды, – направляются на дальнейшие технологические переделы глубокого обогащения на ПОФ. Суммарный выход менее 40% от исходного объема руды. Общее количество металла в концентрате сепарации и отсеве составит более 91% с содержанием WO3 более 0,63%, что в 2,34 раза больше, чем в исходном сырье [2].

Перспективы применения радиметрической сепарации

Внедрение технологий РМО в технологическую цепочку предприятий обеспечивает повышение технического уровня производства и увеличение производственной мощности предприятий по конечной продукции, способствует росту их конкурентоспособности и инвестиционной привлекательности, а в целом, повышению экономической эффективности, рациональности и комплексности освоения минерально-сырьевой базы. Стремительное развитие радиометрических методов обогащения, обеспечивающих приемлемые технологические и экономические показатели переработки различных видов минерального сырья, предопределяет их перспективы в горнодобывающей промышленности.

Автор: Игорь Валериевич Алушкин,

специалист по радиометрическим методам обогащения (РМО)

ЗАО «Тране Текникк»
Контакты: ialushkin@thrane.ru.

Список литературы:
1. Кобзев А.С. Радиометрические методы обогащения золотосодержащих руд: задачи и актуальные проблемы// Золото и технологии. – 2012 – №4. – С. 32-34.
2. И.В. Алушкин, В.Б. Щипчин, И.Г. В.Б. Леонов и др. Перспективы внедрения рентгеноабсорбционной сепарации вольфрамовых руд месторождения «Восток-2» // Обогащение руд. – 2015 – №1. – С. 31-36.

Материалы по теме:

Материалы по теме:

1 Ответ

  1. 09.02.2016

    […] новых направлений использования угля играют технологии обогащения и глубокой […]

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *