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:     | 1 | 2 || 4 |

Повышение контрастности физико-химических и флотационных свойств пирротина и пентландита на основе использования электромагнитного импульсного воздействия

-- [ Страница 3 ] --

Анализ всех экспериментальных данных позволил впервые экспериментально установить эффект последовательного окисления поверхности пирротина с образованием оксидов (гидроксидов) и сульфатов двух- и трехвалентного железа при электромагнитном импульсном воздействии, тогда как на пентландите наблюдается образование элементной серы, что обеспечивает контрастность электрохимических, сорбционных и флотационных свойств минералов.

Влияние МЭМИ на технологические показатели флотации сульфидной медно-никелевой руды

Для исследования влияния МЭМИ на технологические показатели флотации богатой сульфидной медно-никелевой руды были выбраны режимы электроимпульсной обработки 0,5103  и 103 импульсов, при которых в экспериментах по мономинеральной флотации максимально проявлялся эффект разделения пирротина и пентландита. Также для сравнения были поставлены флотационные опыты по реагентному режиму, приближенному к фабричному, но без электроимпульсной обработки хвостов медной флотации (базовый опыт).

На рисунке 7 представлены технологическая схема исследований и реагентный режим флотации богатой медно-никелевой руды Талнахского месторождения, проведенных в лабораторных условиях УРАН ИПКОН РАН.

  Схема проведения исследования влияния МЭМИ на флотацию богатой-19 Рис. 7 – Схема проведения исследования влияния МЭМИ на флотацию богатой медно-никелевой руды

Как видно из полученных результатов (таблица 2), электромагнитная импульсная обработка хвостов медной флотации богатой медно-никелевой руды приводит к увеличению извлечения никеля в никель-пирротиновый концентрат (на 2,1–3,3 %) при улучшении его качества по никелю (на 0,26–0,39 %) по сравнению с базовым опытом (без обработки МЭМИ).

Таблица 2 – Технологические показатели флотации богатой медно-никелевой руды до и после обработки МЭМИ

Наименование продукта Выход, % Содержание, % Извлечение, %
Ni Cu Ni Cu
Сu концентрат 42,72 1,79 12,93 26,16 87,72
Без МЭМИ-обработки
Никель-пирротиновый концентрат 41,1 6,81 2,27 75,40 69,40
Хвосты 58,9 1,55 0,70 24,60 30,60
Исходное питание 100 3,70 1,34 100 100
0,5103 имп
Никель-пирротиновый концентрат 40,57 7,20 2,28 77,48 68,04
Хвосты 59,43 1,45 0,70 22,52 31,96
Исходное питание 100 3,70 1,32 100 100
103 имп
Никель-пирротиновый концентрат 41,17 7,07 2,34 78,69 72,55
Хвосты 58,83 1,34 0,62 21,31 27,45
Исходное питание 100 3,70 1,33 100 100

Также была установлена возможность улучшения показателей флотационного обогащения смеси вкрапленных и медистых медно-никелевых руд НПР после воздействия МЭМИ. В результате импульсной обработки материала повышается извлечение ценных компонентов (меди и никеля) при флотации на 1,7–4,1 % при одновременном улучшении качественных показателей, что связано с селективным раскрытием минеральных сростков и физико-химическими изменениями поверхности сульфидов.

Таким образом, в результате проведенных исследований на примере богатой сульфидной медно-никелевой руды и смеси вкрапленных и медистых медно-никелевых руд Норильского промышленного района продемонстрирована возможность применения предварительной электромагнитной импульсной обработки минерального сырья для повышения эффективности флотационного разделения пирротина и пентландита, а также извлечения меди и никеля в соответствующие концентраты с улучшением их качества.

Заключение И ВЫВОДЫ

В диссертации на основании выполненных автором экспериментальных исследований решена актуальная научная задача обоснования механизма изменения физико-химических свойств и фазового состава поверхности пирротина и пентландита при воздействии мощных электромагнитных импульсов, что позволило обосновать оптимальные режимы обработки, обеспечивающие флотационное разделение сульфидов, имеющее важное значение при обогащении медно-никелевых руд.

Основные научные и практические результаты заключаются в следующем:

1. На основе комплекса современных физических и физико-химических методов исследования поверхности сульфидных минералов при воздействии мощных электромагнитных импульсов впервые выявлена связь химического состава поверхностных новообразований с электрохимическими, сорбционными и флотационными свойствами пирротина и пентландита.

2. Экспериментально установлено (ИК-Фурье спектроскопия, растровая электронная микроскопия, рентгеноспектральный микроанализ, химический анализ жидкой фазы) последовательное окисление поверхности пирротина с образованием оксидов (гидроксидов) и сульфатов двух- и трехвалентного железа при электромагнитном импульсном воздействии, тогда как на пентландите наблюдается образование элементной серы, что обеспечивает контрастность электрохимических, сорбционных и флотационных свойств минералов.

3. Электроимпульсная обработка приводит к разнонаправленному изменению электрохимических свойств пирротина и пентландита: увеличению отрицательного значения электродного потенциала пирротина и росту положительного значения электродного потенциала пентландита, что способствует повышению контрастности флотационных свойств минералов. Сдвиг электродного потенциала пентландита в область более положительных значений способствует адсорбции анионного собирателя (ксантогената) и гидрофобизации поверхности минерала. Переход электродного потенциала пирротина в область отрицательных значений после предварительного воздействия 103 импульсов препятствует закреплению ксантогената и снижает флотируемость минерала.

4. С использованием метода диодно-лазерной спектроскопии установлено, что в результате воздействия МЭМИ происходит более интенсивное поглощение молекул воды пирротином вследствие образования каналов пробоя, микродефектов поверхности и наноразмерных пленок сульфатов железа по сравнению с пентландитом, на котором обнаружено помимо оксидов (гидроксидов) железа и никеля образование элементной серы.

5. Для мономинеральной флотации пирротина и пентландита установлен и экспериментально обоснован оптимальный режим предварительной электромагнитной импульсной обработки (103 импульсов) минералов, при котором существенно (на 20 %) повышается контрастность их флотационных свойств.

6. Разработаны технологические режимы и параметры обработки медно-никелевых руд Норильского промышленного района МЭМИ, повышающие эффективность флотационного разделения пирротина и пентландита, извлечение меди и никеля в соответствующие концентраты с улучшением их качества:

- предварительная МЭМИ-обработка хвостов медной флотации богатой медно-никелевой руды Талнахского месторождения обеспечивает прирост извлечения никеля на 2,1 – 3,3 % при увеличении качественных показателей флотации;

- в результате электромагнитной импульсной обработки смеси вкрапленных и медистых руд НПР повышается извлечение ценных компонентов (меди и никеля) при флотации на 1,7–4,1 % при одновременном улучшении качественных показателей.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах автора:

Статьи в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ:

1. Чантурия В.А., Иванова Т. А., Хабарова И.А., Рязанцева М. В. Влияние озона при воздействии наносекундными электромагнитными импульсами на физико-химические и флотационные свойства поверхности пирротина // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. – 2007. – № 1. – С. 91-99.

2. Иванова Т.А., Бунин И.Ж., Хабарова И.А. Химическое модифицирование поверхности сульфидов при воздействии мощными электромагнитными импульсами // Горный информационно-аналитический бюллетень. – М.: Изд-во МГГУ, «Горная книга». – 2008. – № 5. – С. 342-350.

3. Бунин И.Ж., Хабарова И.А., Недосекина Т.В., Гетман В.В. О способах повышения эффективности обогащения вкрапленных медно-никелевых руд // Горный информационно-аналитический бюллетень. – М.: Изд-во МГГУ, «Горная книга». – 2009. – № 13. – Отдельный выпуск. Обогащение руд. – С. 42-53.

4.   Иванова Т.А., Бунин И.Ж., Хабарова И.А. Об особенностях процесса окисления сульфидных минералов при воздействии наносекундных электромагнитных импульсов // Известия РАН. Серия. «Физическая». – 2008. – Т. 72. – № 10. – С. 1403-1406.

5. Чантурия В.А., Артемов В.Г., Бунин И.Ж., Волков А.А., Миненко В.Г., Травкин В.Д., Хабарова И.А. Аномальная диффузия молекул воды в дисперсных минеральных средах // Известия РАН. Серия. «Физическая». – 2011. – Т. 75. – № 5. – С. 696-699.

6. Хабарова И.А. Экспериментальное изучение структурно-химических изменений поверхности платиносодержащих сульфидов и их технологических свойств при использовании энергетических воздействий // Перспективные материалы. – 2007. – Спец. вып. (ноябрь). – С. 290-293.

7.   Хабарова И.А. Электроимпульсный метод повышения эффективности обогащения вкрапленных медно-никелевых руд // Перспективные материалы. – 2008. – Спец. вып. (ноябрь). – С. 613-616.

Тезисы и статьи в материалах научных конференций:

8.  Чантурия В.А., Иванова Т.А., Хабарова И.А., Рязанцева М.В. О химических превращениях на поверхности пирротина при импульсном вскрытии продуктов, содержащих благородные металлы // Материалы международного совещания «Прогрессивные методы обогащения и технологии глубокой переработки руд цветных, редких и платиновых металлов», Плаксинские чтения 2006. – Красноярск: Изд-во ГОУ ВПО «ГУЦМиЗ», ИХХТ СО РАН. – 2006. – С. 183-186.

9.   Хабарова И.А. Влияние мощных наносекундных электромагнитных импульсов (МЭМИ) на состав поверхности частиц пирротина // Материалы III международной научной школы молодых ученых и специалистов «Проблемы освоения недр в ХХI веке глазами молодых»: – М.: ИПКОН РАН. – 2006. – С. 180-184.

10.   Хабарова И.А., Рязанцева М.В. Влияние мощных электромагнитных импульсов на химический состав и технологические свойства сульфидных минералов // Материалы международной научно-технической конференции «Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения», INTERMATIC 2006. – М.: МИРЭА. – 2006. – Ч. 1. – С. 219-222.

11.  Хабарова И.А. Влияние мощных электромагнитных импульсов на физико-химические и флотационные свойства пирротина // Тезисы VII Всероссийской научно-практической конференции студентов и аспирантов «Химия и химическая технология в ХХI веке». – Томск: Изд-во ТПУ. – 2006. – C. 53-54.

12.   Chanturiya V.A., Bunin I.Zh., Ivanova T.A., Khabarova I.A. Effect of high-power nanosecond electromagnetic pulses on disintegration process and physics-chemical properties of sulphide minerals and noble metal-containing beneficiation products // Proceedings of the XII Balkan Mineral Processing Congress 2007. – Delphi, Greece. – 2007. – PP. 75-80.

13. Бунин И.Ж., Иванова Т.А., Хабарова И.А. Направленное изменение физико-химических свойств сульфидных минералов мощными наносекундными электромагнитными импульсами // Материалы международного совещания «Современные методы комплексной переработки руд и нетрадиционного минерального сырья», Плаксинские чтения 2007. – Апатиты: Изд-во Кольского научного центра РАН, 2007. – Часть 2 – C. 257–261.

14. Иванова Т.А., Бунин И.Ж., Хабарова И.А. Об использовании реагентов комплексообразователей для усиления контрастности флотационных свойств сульфидных минералов после энергетических воздействий // Труды VI конгресса обогатителей стран СНГ. – М.: Альтекс, 2007. – Т. 2. – С. 170-171.

15.   Степанова В.В., Хабарова И.А. Научные основы повышения эффективности обогащения медно-никелевых платиносодержащих руд // Труды VI конгресса обогатителей стран СНГ. – М.: Альтекс, 2007. – Т. 2. – С. 162-164.

16.  Степанова В.В. Хабарова И.А. Современные методы повышения эффективности обогащения медно-никелевых платиносодержащих руд // Сборник докладов VI международной научной школы молодых ученых и специалистов «Проблемы освоения недр в ХХI веке глазами молодых». – М: УРАН ИПКОН РАН. – 2007. – С. 38-42.

17.  Хабарова И.А. Модификация поверхности пирротина мощными наносекундными электромагнитными импульсами // Тезисы VIII Всероссийской научно-практической конференции студентов и аспирантов «Химия и химическая технология в ХХI веке». Томск: Изд-во ТПУ. – 2007. – С. 91-92.

18.  Хабарова И.А. Структурно-химические изменения поверхности сульфидных минералов при нетепловом воздействии наносекундных электромагнитных импульсов // Материалы XI Московской международной телекоммуникационной конференции студентов и молодых ученых «Молодежь и наука». Секция «Перспективные наукоемкие технологии», направление «Техническая физика и энергетика» – МИФИ. – октябрь –декабрь 2007 г. – М.: ЦНИТ МИФИ. – 2007. – Д 706.

19.  Чантурия В.А., Бунин И.Ж., Хабарова И.А. Использование мощных наносекундных электромагнитных импульсов в процессах дезинтеграции тонкодисперсных минеральных комплексов благородных металлов // Сборник аннотаций докладов конференции по физике конденсированного состояния, сверхпроводимости и материаловедению. – Российский научный центр «Курчатовский институт», 26-30 ноября, 2007. – М.: РНЦ «Курчатовский институт». – 2007. – С. 186.

20.  Bunin I.Zh., Khabarova I.A. Effect of High-Power Nanosecond Electromagnetic Pulses on Physical-Chemical Properties of Precious Metals Containing Sulphide Minerals // Proceedings of the XII Conference on Environment and Mineral Processing, Ostrava, Czech Republic, 2008. – Ostrava: VSB - Technical University of Ostrava, 2008. – Part I. – PP. 29-33.

21.  Khabarova I.A., Stepanova V.V. Advanced technologies for high efficiency of copper-nickel PGM-containing ore processing // Proceeding: XXIV International Mineral Processing Congress, Beijing, China, 2008. – Beijing: Science Press. – 2008. – Vol. 2. – PP. 1671-1678.

22. Хабарова И.А. Поверхностные изменения сульфидных минералов при воздействии наносекундными электромагнитными импульсами. // Материалы научно-технической конференции «Молодые – наукам о земле». – М.: РГГРУ. – 2008. – С. 167.

23.  Хабарова И.А. Направленное изменение физико-химических свойств поверхности сульфидных минералов и получение геоматериалов высокого качества // Труды XV международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов – 2008». – М.: МГУ, СП Мысль. – 2008. – С. 103.

24.  Рязанцева М.В., Хабарова И.А. Нанообразования на поверхности сульфидов в процессе энергетических воздействий на минеральные суспензии // Труды международного конкурса научных работ молодых ученых в области нанотехнологий, проходящего в рамках Международного форума по нанотехнологиям «Rusnanotech 2008», 3-5 декабря, 2008, Москва, ЦВК «Экспоцентр». – М.: Роснано. – 2008. – С. 389-391.

25. Bunin I.Zh., Khabarova I.A. Effect of High-Power Electromagnetic Pulses on Technological Properties of Disseminated Copper-Nickel Ore // Proceedings of the XIII Conference on Environment and Mineral Processing, Ostrava, Czech Republic, 2009. – Ostrava: VSB - Technical University of Ostrava. – 2009. – Part I. – PP. 193-198.

26.  Хабарова И.А. Микро- и нанообразования на поверхности сульфидных минералов медно-никелевых руд в процессе нетеплового воздействия наносекундными электромагнитными импульсами // Труды XVI международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов – 2009», секция «Геология», подсекция «Геохимия». – М.: МГУ, СП Мысль. – 2009. – С. 2-3.

27.  Хабарова И.А. Влияние мощных наносекундных электромагнитных импульсов на технологические свойства медно-никелевых руд // Сборник тезисов докладов участников международного конкурса научных работ молодых ученых в области нанотехнологий, проходящего в рамках международного форума по нанотехнологиям «Rusnanotech 2009», секция «Химические технологии наноматериалов». – Москва, Экспоцентр, 2009. – М: Роснано. – 2009.

28.  Хабарова И.А. Структурно-химические преобразования поверхности пентландита и пирротина при воздействии наносекундных электромагнитных импульсов // Материалы международного молодежного научного форума «Ломоносов – 2010», МГУ им. М.В.Ломоносова, секция Геология, подсекция Минералогия, 12-15 апреля 2010. – М.: МАКС Пресс, 2010.

29.  Бунин И.Ж., Хабарова И.А., Копорулина Е.В. Влияние мощных наносекундных импульсов на сорбционные и флотационные свойства пирротина и пентландита // Актуальные проблемы теории адсорбции, пористости и адсорбционной селективности: Материалы XIV Всероссийского симпозиума с участием иностранных ученых. – Москва - Клязьма, 26-30 апреля 2010. – М.: УРАН Институт физической химии и электрохимии им. А.Н.Фрумкина РАН. – 2010. – С. 186.

30.  Bunin I.Zh., Khabarova I.A. Structural and Chemical Transformations of Pentlandite and Pyrrhotite under High-Power Nanosecond Pulses // Proceedings of the XIV Conference on Environment and Mineral Processing, Ostrava, Czech Republic, 2010. – Ostrava: VSB - Technical University of Ostrava, 2010. – Part II. – PP. 221-227.

31.  Бунин И.Ж., Ковалев А.Т., Копорулина Е.В., Хабарова И.А. О механизмах структурно-химических преобразований поверхности сульфидных минералов в процессах электроимпульсной дезинтеграции тонкодисперсных минеральных комплексов // Физика низкоразмерных систем и поверхностей (Low Dimensional System): Труды II международного междисциплинарного симпозиума «LDS-2». – Ростов-на-Дону: Изд-во СКНЦ ВШ ЮФУ АПСН. – 2010. – C. 39-43.

32.  Бунин И.Ж., Хабарова И.А., Копорулина Е.В. О механизмах диссипации энергии импульсного электромагнитного излучения и структурно-химических преобразований поверхности сульфидных минералов // Научные основы и современные процессы комплексной переработки труднообогатимого минерального сырья. Материалы международного совещания «Плаксинские чтения – 2010», Казань. – С. 64-68.



Pages:     | 1 | 2 || 4 |
 





 
© 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.