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 |

Механизм воздействия наносекундных электромагнитных импульсов на структурно-химические и флотационные свойства пирита и арсенопирита

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

РЯЗАНЦЕВА Мария Владимировна

МЕХАНИЗМ ВОЗДЕЙСТВИЯ НАНОСЕКУНДНЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ИМПУЛЬСОВ НА СТРУКТУРНО-ХИМИЧЕСКИЕ И ФЛОТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ПИРИТА И АРСЕНОПИРИТА

Специальность 25.00.13 – «Обогащение полезных ископаемых»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва – 2009

Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук

Институте проблем комплексного освоения недр РАН

(УРАН ИПКОН РАН),

лаборатория теории разделения минеральных компонентов отдела проблем комплексного извлечения минеральных компонентов из природного и техногенного сырья

и Национальном политехническом институте Лотарингии (Франция),

лаборатория минералургии и окружающей среды

Научные руководители:

академик РАН, доктор технических наук, профессор

Чантурия Валентин Алексеевич

доктор наук о Земле, профессор

Филиппов Лев Одиссеевич (Франция)

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Соложенкин Петр Михайлович

кандидат технических наук

Смольяков Александр Римович

Ведущая организация – Всероссийский научно-исследовательский институт минерального сырья им. Н.М. Федоровского (ФГУП «ВИМС»)

Защита состоится « 23 »  декабря  2009 г. в 14  час. 00 мин на заседании диссертационного совета Д. 002. 074. 01 при Институте проблем комплексного освоения недр Российской академии наук по адресу: 111020, Е-20, Москва, Крюковский тупик, 4; тел./ факс  8-495-360-89-60

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять в адрес совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке УРАН ИПКОН РАН.

Автореферат разослан «___» ноября 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор технических наук Папичев В.И.

Общая характеристика работы

Актуальность работы обусловлена существующей на данный момент проблемой поиска и разработки новых способов разделения минеральных комплексов в условиях резкого обеднения минерально-сырьевой базы, характеризующейся, прежде всего, сложным вещественным составом руд, низким содержанием, тонкой вкрапленностью и низкой контрастностью физико-химических и технологических свойств разделяемых компонентов. Практика переработки таких руд позволяет говорить об экономической нецелесообразности применения традиционных технологий. В связи с этим, перед исследователями стоит задача разработки новых процессов и методов, которые могли бы обеспечить эффективную комплексную переработку минерального сырья.

Типичными представителями этого типа руд являются мышьяково-пиритные руды с золотом микронных размеров, тесно ассоциированным с сульфидами железа.

Известно, что упорные золотоносные концентраты требуют подготовки к цианированию, целью которой является вскрытие матрицы минерала-хозяина и обеспечение доступа цианистого раствора к включению золота. На практике для этого применяют различные способы, основными из которых являются обжиг, автоклавное и химическое выщелачивание. Присутствие мышьяка в промпродуктах флотационного обогащения заметно осложняет дальнейшую технологию переработки: исключается применение дешевого пирометаллургического метода вследствие выделения мышьяковых газов, а применение автоклавного или химического выщелачивания повышает удельные капитальные и эксплуатационные затраты в 2-3 раза по сравнению с легкоцианируемыми рудами, что делает переработку бедных руд экономически невыгодной.

Поэтому, логично полагать, что наличие технологии флотационного разделения пирита и арсенопирита, обеспечивающей кондиционное качество продуктов, позволило бы удешевить процесс в целом: выделенный пиритный концентрат может быть направлен напрямую на пирометаллургическую переработку, а арсенопирит - подвергаться дальнейшей переработке.

Однако, как показала многолетняя исследовательская и промышленная практика, достижение флотационной селективности, приемлемой с технологической, экономической и экологической точек зрения, осложнено близостью флотационных свойств минералов. Изучению причин и условий, способствующих повышению селективности флотационного разделения пирита и арсенопирита, посвящено большое количество исследований и публикаций. Этот вопрос рассматривается в работах И.Н. Плаксина, В.А. Чантурия, А.М. Околович, П.М. Соложенкина, Т.В.Недосекиной, Т.Н.Матвеевой, А.А. Федорова, Т.А. Ивановой, М.Н. Азим –заде,C. О Connor, K.A.Matis, K.A.Kydros, Tapley B., Poling G.W., Mavros P., Rao S.R. и др.

Большинство существующих на данный момент способов селекции не позволяют достичь кондиционного содержания As (<2%) в промпродуктах флотации.

Таким образом, проблема селекции пирита и арсенопирита на стадии флотационного обогащения не только не утратила своей актуальности, но и, приобрела более важное значение вследствие изменения структуры запасов минерального сырья..

В настоящее время для повышения контрастности технологических свойств минерального сырья используются различные виды энергетических воздействий на минералы, минеральные суспензии и воду. Среди нетрадиционных энергетических методов подготовки минерального сырья известно применение : электрохимической, СВЧ-, электроимпульсной, магнитно -импульсную обработки, воздействие потоком ускоренных электронов, мощными наносекундными электромагнитными импульсами (МЭМИ). Вопросам применения энергетических воздействий на геоматериалы с целью интенсификации процессов переработки минерального сырья посвящены труды видных отечественных и зарубежных ученых: И.Н. Плаксина, В.А. Чантурия, В.В. Адушкина, Г.Р. Бочкарева, Ю.В. Гуляева, В.А. Черепенина, В.А. Вдовина, А.Т. Ковалева, И.Ж. Бунина, В.Е. Вигдергауза, С.А. Гончарова, В.И. Куреца, Г.В. Седельниковой, В.И. Ростовцева, Т.С. Юсупова, П.П. Ананьева, Г.С. Крыловой, А.Б. Хвана, K.E. Haque, S.W. Kingman и др.

Метод воздействия на геоматериалы мощными наносекундными электромагнитными импульсами (МЭМИ) обоснованный и разработанный в ИПКОН РАН совместно с ИРЭ РАН, ФГУП « ЦНИГРИ» и ООО «ИЦИТ», выгодно отличается от всех прочих малой энергоемкостью, экологической безопасностью и высокой эффективностью. Помимо увеличения извлечения золота цианистые растворы, растворы систематическими исследованиями показан также эффект влияния наносекундных МЭМИ на физико-химические свойства сульфидных минералов. Это позволяет предположить возможность направленного изменения их флотационных свойств. Однако, для выяснения возможностей наносекундной электроимпульсной обработки в области повышения селективности флотационного разделения пирита и арсенопирита необходимо исследование изменения фазового состава и энергетического состояния поверхности сульфидов. Диссертационная работа посвящена исследованию основных закономерностей изменения физико-химических, электрофизических, электрохимических, сорбционных, флотационных свойств пирита и арсенопирита, структурно-химических и фазовых преобразований их поверхности в зависимости от энергии наносекундной импульсной обработки.

Цель работы установление основных закономерностей химических и физико-химических преобразований поверхности пирита и арсенопирита в зависимости от энергии наносекундной электромагнитной импульсной обработки и интенсификация процесса их флотационного разделения.

Идея работы. Возможность применения мощных наносекундных электромагнитных импульсных излучений для направленного изменения химического и фазового состава поверхности, повышения контрастности физико-химических и флотационных свойств пирита и арсенопирита.

Основные задачи исследований:

Изучение закономерностей изменения химического и фазового состава поверхности, электрофизических, электрохимических, физико-химических и флотационных свойств пирита и арсенопирита в зависимости от энергии (дозы) электромагнитного импульсного излучения, в том числе:

- изучение основных химических процессов, протекающих на поверхности пирита и арсенопирита, в зависимости от затраченной энергии импульсного воздействия;

- исследование влияния МЭМИ на электрофизические и электрохимические свойства пирита и арсенопирита;

- изучение изменений сорбционных и флотационных свойств пирита и арсенопирита в результате предварительной электроимпульсной обработки;

- установление и обоснование оптимального режима наносекундного импульсного воздействия для достижения максимальной селективности флотационного разделения пирита и арсенопирита.

Методы исследований. Методы исследования поверхности твердого тела: РФС (Kratos Axis Ultra), ИКФС (Bruker EQUINOX55); методы изучения вещественного состава, структуры и свойств минералов: растровая электронная микроскопия (РЭМ, микроскоп Hitachi S4800), рентгеноспектральный микроанализ с электронным зондом (РСМА, энергодисперсионный анализатор «Edax»), рентгенофазовый анализ (дифрактометр D8 ADVANCE); методы измерения электрофизических и электрохимических свойств (термоэлектродвижущей силы, электродного потенциала) минералов, масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой (ИСП-МС); флотационные эксперименты, методы математической статистики для обработки результатов исследований (программа Origin 8).

Исследования проводились на образцах пирита и арсенопирита месторождения Дарасунское (Забайкальский край, табл.1). Электроимпульсная обработка образцов в виде навесок (5 г) крупностью (-100+50 мкм) в увлаженном состоянии, отдельных минеральных зерен и кристаллов проводилась на установке УОМЭП – 1 (УРАН ИПКОН РАН) при следующих параметрах импульсного воздействия: напряженность электрической компоненты поля – 107 В/м, тип импульса – видеоимпульс, длительность импульса – 3 – 5 нс, форма импульса – однополярный, энергия в импульсе – 0,1 Дж, частота повторения импульсов – 100 Гц.

Таблица 1   Химический состав проб пирита и арсенопирита

образец Fe S As Cu Sb Pb Zn Ca Al Ba Bi Cd Ce Co Ga
массовая доля, % массовая доля %,·10-4
FeS2 40.
61
49.89 0.69 1.29 1.18 0.88 0.28 0.78 0.09 11.70 10.40 11.30 6.91 1.42 1.68
FeAsS 30.79 19.60 40.30 0.02 0.04 0.01 н/о 0.18 0.53 2.40 40.20 0.22 1.04 0.01 3.49
Ge La Mn Nb Nd Ni P Sn Sr U V W Y Zr
массовая доля %,·10-4
FeS2 0.12 3.96 0.03 0.31 2.90 19.30 0.07 20.8 4.3 1.10 2.20 1.03 3.95 3.58
FeAsS 1.30 0.45 0.02 1.24 0.68 29.93 0.05 6.14 12.7 0.63 11.50 1.09 1.84 14.4


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.