авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 |

Предварительное обогащение золотосодержащих руд месторождения сухой лог полихромным фотометрическим методом сепарации

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Кобзев Алексей Сергеевич

ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ ОБОГАЩЕНИЕ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИХ РУД МЕСТОРОЖДЕНИЯ СУХОЙ ЛОГ ПОЛИХРОМНЫМ ФОТОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ СЕПАРАЦИИ

Специальность 25.00.13

Обогащение полезных ископаемых

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва 2008

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте минерального сырья им. Н.М. Федоровского (ФГУП «ВИМС»).

Научный руководитель: кандидат технических наук Литвинцев Эдуард Георгиевич
Официальные оппоненты: доктор технических наук Седельникова Галина Васильевна
кандидат технических наук Наумов Михаил Евгеньевич
Ведущая организация: Московский государственный горный университет

Защита состоится «25» ноября 2008 г. в 14 час. на заседании диссертационного совета Д 002.074.01 при Институте проблем комплексного освоения недр Российской академии наук по адресу: 111020, г. Москва, Е-20, Крюковский туп., 4, УРАН ИПКОН РАН

Тел.: (495) 360-76-11

E-mail: info@ipconran.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке УРАН ИПКОН РАН.

Автореферат разослан «___» октября 2008 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета, В.И. Папичев

д.т.н.

Общая характеристика работы

Актуальность темы

Минерально-сырьевая база золота в России представлена тремя типами месторождений: коренными, доля которых составляет 52% от общих запасов, россыпными – 20% и комплексными – 28%. За последние 5 лет отмечается систематическое снижение уровня добычи золота, что обусловлено истощением и ухудшением качества запасов россыпных месторождений, которые служили основным источником сырья в отечественной золотодобывающей промышленности в прошлом столетии.

В связи с этим наиболее перспективным путем сохранения уровня добычи является вовлечение в эксплуатацию коренных месторождений золота, наибольший практический интерес из которых представляют месторождения с золотосульфидным типом руд, характеризующиеся большими запасами при относительно низком содержании золота. Экономическая целесообразность отработки таких месторождений во многом зависит от возможности применения низкозатратных и высокопроизводительных методов предварительного радиометрического обогащения на стадии крупного дробления, что позволяет исключить из дальнейших процессов переработки часть горной массы с отвальным содержанием полезного компонента.

Перспективным направлением предварительного обогащения золотосодержащих руд является применение нового полихромного фотометрического метода сепарации. Аппаратурное исполнение данного метода позволяет перерабатывать руду с высокой производительностью при широком диапазоне крупности материала. Однако его применение требует выполнения комплексных исследований, связанных с методическим и экспериментальным обоснованием разрабатываемой технологии предварительного обогащения.

Целью работы является разработка технологии предварительного обогащения золотосодержащих руд на основе полихромного фотометрического метода сепарации.

Идея работы заключается в использовании новых разделительных признаков - цветностных характеристик минералов-индикаторов и литолого-петрографических разностей при применении высокопроизводительных полихромных фотометрических сепараторов для предварительного обогащения золотосодержащих руд с целью повышения эффективности их переработки.

Основными задачами исследования являются:

разработка методики оценки обогатимости золотосодержащих руд полихромным фотометрическим методом сепарации;

изучение свойств золотосодержащих руд, влияющих на радиометрическую обогатимость;

оценка возможности применения полихромного фотометрического метода сепарации с использованием предложенной методики на рудах конкретных объектов.

Защищаемые положения:

  1. Разработана рациональная методика оценки обогатимости золотосодержащих руд полихромным фотометрическим методом, включающая: определение корреляционной связи содержания золота с цветностными характеристиками минералов-индикаторов с помощью неразрушающего ядерно-физического метода анализа; оценку цветностной контрастности; определение оптимального признака разделения с использованием впервые предложенного модифицированного показателя.
  2. На основе экспериментальных исследований определены достоверные признаки разделения золотосодержащих руд полихромным фотометрическим методом сепарации, базирующиеся на дифференциальной и интегральной оценке цветностных характеристик разделяемых объектов.
  3. Доказана высокая эффективность полихромного фотометрического метода, обеспечивающего удаление отвальных крупнокусковых хвостов и повышение качества продукта, поступающего на дальнейшую переработку при предварительном обогащении золотосодержащих руд месторождения Сухой Лог.

Методы исследований, использованные в работе: нейтронно-активационный, пробирный и рентгеноспектральный методы анализа элементного состава, минералогический анализ; рентгенорадиометрический, рентгенолюминесцентный и полихромный фотометрический методы сепарации, статистические методы анализа при обработке экспериментальных данных, лабораторные и укрупненные испытания.

Научная новизна работы заключается в следующем:

  1. Впервые для предварительного обогащения золотосодержащих руд месторождения Сухой Лог применен полихромный фотометрический метод сепарации, установлен разделительный признак на основе дифференциальной оценки цветностных характеристик, показана область его формирования в системе RGB при значении относительного отверстия оптической системы 1:14.
  2. Предложена универсальная количественная характеристика модифицированного показателя признака разделения «П’», определяемая как максимум средневзвешенного отклонения относительного содержания ценного компонента в кусках, расположенных в порядке возрастания признака разделения ; где: n – число кусков; Сi0 – относительное содержание ценного компонента в i–ом куске; i – выход i-го куска.
  3. Предложен количественный показатель различия цветностных характеристик разделяемых объектов a и b, определяемый отношением: ; где: средние значения распределения признака разделения для двух разделяемых объектов а и b, стандартные отклонения распределений значений признака разделения.
  4. Впервые исследовано влияние значения относительного отверстия оптической системы полихромного фотометрического сепаратора на регистрируемые цветностные характеристики минеральных агрегатов и эффективность сепарации, определены его оптимальные значения.

Практическая ценность. Полихромная фотометрическая сепарация позволяет эффективно обогащать на стадии крупного дробления золотосодержащие руды, обеспечивая при их переработке: сокращение объема руды, поступающей на глубокое обогащение; повышение эффективности глубокого обогащения; снижение объемов хвостохранилищ; прирост запасов за счет вовлечения в эксплуатацию бедных и убогих руд.

Технология предварительного обогащения золотосодержащих руд месторождения Сухой Лог на основе применения полихромной фотометрической сепарации позволит: снизить себестоимость производства конечной продукции с 325,9 руб/г. до 253,3 руб/г.; снизить бортовое содержание золота с 1,0 до 0,5 г/т.1

Реализация результатов работы. Разработанная технология полихромной фотометрической сепарации золотосодержащих руд месторождения Сухой Лог была использована ФГУП «ЦНИГРИ» при составлении ТЭО постоянных кондиций и пересчете запасов в ГКЗ РФ в 2007г.

Апробация работы. Основные положения работы изложены и обсуждены на: VI Конгрессе обогатителей стран СНГ (2007, Москва), IV Международной научно-практической конференции "Экологические проблемы индустриальных мегаполисов" (2007, Москва), годичном собрании Российского Минералогического Общества «Минералогические исследования и минерально-сырьевые ресурсы России» (2007, Москва), IV Международной научной школе молодых ученых и специалистов "Проблемы освоения недр глазами молодых" (2007, Москва), международной конференции "Минерально-сырьевая база черных, легирующих и цветных металлов России и стран СНГ: проблемы, пути освоения и развития" (2007, Москва), II Всероссийской молодежной научно-практической конференции по проблемам недропользования (2008, Екатеринбург), «Неделе Горняка» (2008, Москва), конференции "Молодые наукам о Земле" (2008, Москва), научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Актуальные проблемы геологического изучения недр и воспроизводства минерально-сырьевой базы твердых полезных ископаемых» (2008, Москва).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ, в том числе 3 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и одного приложения. Содержание работы изложено на 119 страницах машинописного текста, включает 29 рисунков, 31 таблицу, а также список использованной литературы, содержащий 112 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Постановка задач, объекты и аппаратура исследований

В ходе проведенного анализа работ, посвященных теоретическим вопросам радиометрического обогащения (РО), развитию аппаратуры, результатам технологических испытаний и опыту практического применения РО на рудах цветных и благородных металлов, было установлено, что методические рекомендации по оценке обогатимости руд радиометрическими методами (В.А. Мокроусов, А.П. Татарников, Л.Ч. Пухальский) описывают лишь общий алгоритм оценки обогатимости без учета специфических свойств минерального сырья. В силу этого возникает необходимость конкретизации методики определения обогатимости для каждого вида минерального сырья. Так, к примеру, имеются ряд работ, рассматривающих методические особенности оценки обогатимости комплексных руд рентгенорадиометрическим методом сепарации (Ревнивцев В.И., Литвинцев Э.Г., Федоров Ю.О.), а также нерудного сырья фотометрическим методом (Кожевников Е.К., Черницкий Л.П.).

При радиометрическом обогащении руд благородных металлов наибольшее распространение в нашей стране получил рентгенорадиометрический метод сепарации (РРС), однако наиболее перспективным для золотосодержащих руд является полихромный фотометрический метод сепарации (ПФМС), основанный на регистрации цветностных характеристик перерабатываемого материала. Промышленные модели полихромных фотометрических сепараторов позволяют перерабатывать руду в диапазоне крупности от 300 до 0,5мм при производительности более 200 т/ч (на классах крупности +150мм). Электронные системы данных сепараторов ориентированы на синхронизацию с персональным компьютером, что также обусловливает необходимость изменения методического подхода к оценке обогатимости руд, перерабатываемых этим методом.

Таким образом, для разработки технологии предварительного обогащения золотосодержащих руд на основе метода полихромной фотометрической сепарации необходимо провести исследования по следующим направлениям: разработать методику оценки обогатимости золотосодержащих руд; изучить свойства руд, влияющие на обогатимость радиометрическими методами и оценить возможность применения полихромного фотометрического метода сепарации золотосодержащих руд с использованием предложенной методики.

Объектами исследований являлись золотосодержащие руды месторождений Сухой Лог и Покровка – 2.

Золото-сульфидно-кварцевое месторождение Сухой Лог обладает уникальными запасами золота, однако значительная их часть относится к бедным и убогим рудам, переработка которых методами глубокого обогащения нерентабельна. Применение предварительного обогащения позволит повысить экономические показатели освоения месторождения.

Месторождение Покровка-2 рассмотрено в качестве объекта с другим технологическим типом руд, где большая часть золота приурочена к определенным литолого-петрографическим разностям, что представляет значительный интерес для расширения области применения ПФМС.

При оценке обогатимости руд месторождения Покровка-2 были использованы полихромный фотометрический, рентгенорадиометрический и рентгенолюминесцентный методы сепарации. При исследовании обогатимости руд месторождения Сухой Лог – рентгенорадиометрический и полихромный фотометрический методы.

Оценка эффективности рентгенорадиометрического и рентгенолюминесцентного методов сепарации осуществлялась с помощью аппаратуры для количественной оценки признака разделения (АПР). Исследования обогатимости руд ПФМС и сепарация руд осуществлялась на промышленном полихромном фотометрическом сепараторе OptoSort Gemstar 600 с использованием программы Bulk Material Inspector 2.2.2.

Определение эффективности признака разделения

При оценке обогатимости для количественной характеристики степени соответствия интенсивности проявления признака разделения содержанию полезного компонента в руде В.А. Мокроусовым было предложено использовать эффективность признака разделения «Э», определяемую отношением Э=П/М; где: М – показатель контрастности руды, а «П» показатель признака разделения:

; (1)

где:

n – число изученных кусков пробы;

– среднее содержание ценного компонента в руде, % (г/т);

z – среднее содержание ценного компонента во фракциях, % (г/т);

ф – доля массы фракций, в долях единиц.

Отметим, что показатель «П» имеет ряд недостатков. Так, например его значение в значительной мере зависит от субъективных особенностей наблюдателя – выбора границ фракций. Кроме того, данный показатель позволяет достоверно определить соответствие признака разделения содержанию полезного компонента лишь при разделении по прямому признаку.

Предлагается универсальная количественная характеристика показателя признака разделения «П’» определяемая как максимум средневзвешенного отклонения относительного содержания ценного компонента в кусках, расположенных в порядке возрастания признака разделения, определяемая по формуле:

; (2)

где: n – число кусков; Сi0 – относительное содержание ценного компонента, определяемое как Ci/, где: Ci – содержание полезного компонента в куске % (г/т), – среднее содержание полезного компонента в руде % (г/т); i – доля выхода i-го куска.

Предлагаемая количественная характеристика показателя признака разделения (2) базируется лишь на значении признака разделения в куске и не учитывает фракционный состав, что решает проблему субъективности при оценке соответствия значения признака разделения содержанию полезного компонента.

Эффективность полихромного фотометрического признака разделения

В полихромных фотометрических сепараторах для оценки оптических характеристик сепарируемого материала используется цветностная система RGB, которая выражает качественные характеристики лучистых энергий с помощью трех составляющих: интенсивности красного (R-red), зеленого (G-green) и синего (B-blue) цветов. Таким образом, цветностные характеристики одного пикселя (наименьшего элемента цифрового изображения) в данной системе определяются координатами по трем осям (каналам). Значения каждой из осей находится в пределах от 0 до 255.

Обязательным условием эффективного разделения двух объектов методом ПФМС является различие их цветностных характеристик. Для характеристики различия цветности разделяемых объектов предлагается использовать понятие «цветностная контрастность».

Пусть имеется два объекта a и b, признаком разделения которых является некоторый параметр А. Значение параметра А для каждого из объектов будет представлять собой некоторое распределение, которое обусловлено текстурно-структурными особенностями руды, геометрическими характеристиками куска, изменением окраски минералов. Для эффективного разделения необходимо, чтобы площадь пересечения распределений двух разделяемых объектов была минимальной. Предлагаемый показатель цветностной контрастности «С», характеризующий уровень перекрытия распределений параметра А объектов a и b, определяется как отношение разности средних значений параметра А объектов к сумме их стандартных отклонений, т.е.:

;

где: – среднее значение параметра А объекта а; – среднее значение параметра А объекта b; – стандартное отклонение распределения параметра А объекта а; – стандартное отклонение распределения параметра А объекта b.

Рис. 1 Изменение цветностной контрастности от значения относительного отверстия объектива


Pages:   || 2 | 3 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.