Закономерности процесса тонкого грохочения при подготовке медно-цинковых руд к флотации

Анализ работы обогатительных фабрик Урала и Башкирии показал, что при переработке тонковкрапленных медно-цинковых руд с отвальными хвостами и разноимёнными концентратами теряется до 15 % меди и до 34 % цинка. Повысить эффективность работы циклов измельчения и классификации руды, стабилизировать процесс флотации, повысить технологические показатели обогащения за счёт снижения переизмельчения минеральных частиц возможно путем внедрения новейшего классифицирующего оборудования – грохотов для тонкого грохочения. Майнинг-Инфо

Добыча цинково-свинцовых руд | Майнинг-Инфо

В настоящее время увеличивается потребление продукции медной и цинковой промышленности, что обусловливает необходимость вовлечения в переработку забалансовых, бедных медно-цинковых руд с тонковкрапленными включениями полезных минералов, требующих комплексного их использования.

Медно-цинковые руды имеют характерную особенность – раскрытие рудной и породообразующей фаз в разной крупности, что вызывает избыточное ошламование ценных минералов и одновременно неполное раскрытие породообразующих минералов и находящихся с ними в сростках ценных минералов.

Анализ работы обогатительных фабрик Урала и Башкирии показал, что при переработке тонковкрапленных медно-цинковых руд с отвальными хвостами и разноимёнными концентратами теряется до 15 % меди и до 34 % цинка. Основные потери меди и цинка приходятся на тонкие классы крупности и сростки ценных минералов друг с другом и вмещающими породами в крупных фракциях.

Возникающие при этом потери металлов связаны с переизмельчением руды и избыточным ошламованием минеральных частиц в силу несовершенства процессов классификации в циклах измельчения.

Повысить эффективность работы циклов измельчения и классификации руды, стабилизировать процесс флотации, повысить технологические показатели обогащения за счёт снижения переизмельчения минеральных частиц возможно путем внедрения новейшего классифицирующего оборудования – грохотов для тонкого грохочения.

Процессы грохочения и гидроциклонирования осуществлены в наилучших режимах, определенных для исследуемой медно-цинковой руды, на просеивающей поверхности с многочастотными колебаниями и гидроциклоне диаметром 75 мм, соответственно /1, 2 /.

Применение процесса грохочения с многочастотными колебаниями просеивающей поверхности в открытых циклах измельчения позволяет повысить эффективность классификации руды по классу крупности -0,071 мм; повысить массовую долю ценных металлов и минералов, а также раскрытых рудных минералов флотационной крупности в подрешётном продукте при одновременном повышении их извлечения; повысить извлечение в подрешётный продукт тонких (-0,02 мм) и флотационных (0,15-0,02 мм) классов крупности при исключении извлечения крупных (+0,15 мм) классов крупности.

По результатам грохочения и гидроциклонирования исследуемой медно-цинковой руды в замкнутом цикле получены подрешётный продукт и слив с массовой долей класса крупности -0,071 мм 90,42 и 90,07 % соответственно. Эффективность классификации руды по классу крупности -0,071 мм на просеивающей поверхности с b=0,118 мм составила 72,1 %, что на 10,8 % выше аналогичного показателя гидроциклона. Применение процесса грохочения в замкнутом цикле измельчения позволяет снизить циркулирующую нагрузку на 16 %.

Применение просеивающей поверхности с многочастотными колебаниями в замкнутых циклах измельчения позволяет повысить в конечном продукте цикла массовую долю частиц флотационной крупности более чем на 11 % за счёт снижения на 9 % массовой доли тонких и на 2,5 % крупных фракций (рис. 1). При этом наблюдается особенность сепарационной характеристики по подрешётному продукту просеивающей поверхности с многочастотными колебаниями, заключающаяся в повышении извлечения тонких и флотационных классов крупности в среднем на 17 и 4 %, соответственно, при снижении извлечения крупных фракций более чем на 7 % (рис. 2).
Майнинг-Инфо

Майнинг-Инфо

С увеличением выхода класса крупности -0,02 мм в слив повышается извлечение меди и цинка в этот класс крупности на 4,7 и 6,1 % соответственно, по сравнению с аналогичным показателем подрешётного продукта. При флотационном обогащении данный класс крупности может быть частично или полностью потерян с отвальными хвостами.

По результатам минералогического анализа конечного продукта цикла (табл. 1) следует, что при использовании в замкнутом цикле измельчения медно-цинковой руды процесса грохочения с многочастотными колебаниями просеивающей поверхности снижается переизмельчение раскрытых зёрен минеральных частиц: в 1,5-2 раза снижается массовая доля раскрытых зёрен минералов крупностью менее 0,02 мм.

Таблица 1
Майнинг-Инфо

Массовая доля раскрытых зёрен минералов флотационной крупности в подрешётном продукте при этом, наоборот, увеличивается на 3-12 %. Повышение массовой доли раскрытых зёрен минералов флотационной крупности происходит с одновременным увеличением их извлечения в конечный продукт замкнутого цикла в случае применения просеивающей поверхности (рис. 3). Прирост извлечения раскрытых зёрен минералов флотационной крупности в конечный продукт цикла при применении грохота составляет 2-12 %.

Майнинг-Инфо

Из анализа распределения раскрытых зёрен основных минералов по классам крупности продуктов классификации (рис. 4) следует, что извлечение раскрытых зёрен основных минералов во флотационные классы крупности подрешётного продукта выше аналогичного показателя слива. Например, извлечение раскрытых зёрен минералов в класс крупности -0,15+0,071 мм подрешётного продукта на 20 % выше аналогичного показателя слива; в класс крупности -0,071+0,045 мм – на 10 %; в класс крупности -0,045+0,02 мм – на 5 %.

Майнинг-Инфо

Граничная крупность раскрытых зёрен рудных минералов dгр.р.з характеризует равновероятный переход в подрешётный продукт (слив) и надрешётный продукт (пески) раскрытых зёрен рудных минералов соответствующих элементарной фракции крупности.

Применение в замкнутых циклах измельчения процесса грохочения с многочастотными колебаниями просеивающей поверхности позволяет в конечном продукте цикла увеличить на 15-22 % dгр.р.з  (рис. 4). Увеличение dгр.р.з  способствует снижению циркуляции тонких классов крупности в замкнутом цикле измельчения и снижению вероятности их переизмельчения. При этом dгр.р.з в подрешётном продукте находится в диапазоне крупности, благоприятной для флотации.

Отмечено, что доля раскрытых зёрен основных минералов, приходящихся на флотационный класс крупности, на 8-10 % выше в подрешётном продукте, чем в сливе (табл. 2). Равенству массовых долей раскрытых ценных минералов в подрешётном продукте и сливе способствует увеличение в последнем массовой доли тонких классов крупности, в которых они полностью раскрыты.

Таблица 2

Майнинг-Инфо

Таким образом, применение процесса грохочения медно-цинковой руды на просеивающей поверхности с многочастотными колебаниями в замкнутых циклах позволяет, по сравнению с гидроциклонированием: снизить циркулирующую нагрузку на 15 %; повысить граничную крупность раскрытых зёрен рудных минералов на 15-20 %; повысить «качество» обогащаемого сырья путём повышения на 10-13 % массовой доли флотационных классов крупности и на 3-5 % массовой доли раскрытых зёрен рудных минералов флотационной крупности при одновре- менном повышении их извлечения в соответствующие продукты; повышения на 8-10 % доли раскрытых зёрен минералов, приходящихся на флотационный класс крупности; снижения на 2-3 % содержания крупных классов крупности в конечном продукте цикла, снижения на 5 % извлечения меди и цинка в тонкие классы крупности.

АВТОРЫ

  • Мамонов С. В. – ОАО «Уралмеханобр», г. Екатеринбург;
  • Цыпин Е. Ф.– ФГБОУ ВПО «Уральский государственный горный университет», г. Екатеринбург.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

  1. Мамонов С. В., Цыпин Е. Ф. Сепарационные характеристики просеивающей поверхности с многочастотными колебаниями. // Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья: мат-лы Междунар. науч.-техн. конф. г. Екатеринбург, 15-16 апреля 2015 г. – Екатеринбург: Изд-во «Форт Диалог-Исеть», 2015. С. 68-73;
  2. Мамонов С. В., Цыпин Е. Ф. Экспериментальные исследования процесса грохочения медно-цинковой руды на просеивающей поверхности с многочастотными колебаниями. // Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья: мат-лы Междунар. науч.-техн. конф. г. Екатеринбург, 15-16 апреля 2015 г. – Екатеринбург: Изд-во «Форт Диалог-Исеть», 2015. С. 144-149.

Доклад был представлен на научно-технической конференции в рамках VI Уральского горнопромышленного форума «Инновационные технологии обогащения минерального и техногенного сырья», которая состоялась 2–4 декабря 2015 года в Екатеринбурге под эгидой Уральского государственного горного университета.

 

Дополнительная информация