Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Разработка и промышленное освоение комбинированной технологии обогащения свинцово-цинкового сырья
ВАК РФ 25.00.13, Обогащение полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Разработка и промышленное освоение комбинированной технологии обогащения свинцово-цинкового сырья"

На правах рукописи

ПАНЬШИН Андрей Михайлович

РАЗРАБОТКА И ПРОМЫШЛЕННОЕ ОСВОЕНИЕ КОМБИНИРОВАННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ОБОГАЩЕНИЯ СВИНЦОВО-ЦИНКОВОГО СЫРЬЯ

Специальность: 25.00.13 - Обогащение полезных ископаемых

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Владикавказ-2005

Работа выполнена в Северо-Кавказском горно-металлургическом институте (государственном технологическом университете) на кафедре обогащения полезных ископаемых

Научный руководитель:

доктор технических наук,

профессор СОЛОДЕНКО Александр Борисович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук,

профессор ЕПУТАЕВ Геннадий Алексеевич

кандидат технических наук

ФЕДОРОВ Виктор Георгиевич

Ведущая организация: ОАО "Кавказцветметпроект"

Защита диссертации состоится "_ н " ноября 2005 г. в часов, на

заседании диссертационного совета К 212.246.01 в Северо-Кавказском горнометаллургическом институте (государственном технологическом университете) по адресу: 362021, РСО-Алания, г. Владикавказ, ул. Николаева, 44.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять в адрес Совета. Факс: (8672) 74-99-45.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института. Автореферат разослан"_

_" октября 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

докт.техн.наук, профессор Хетагуров В.Н.

мтм,

&!>ЗЛ ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Повышение показателей обогащения руд, снижение себестоимости производства и улучшение экологии горно-обогатительных предприятий могут быть решены путем создания технологий, основанных на использовании различий нескольких физических свойств ценных компонентов. В связи с этим являются актуальными исследования, ведущие к повышению извлечения цветных металлов применением комбинированной гравитационно-флотационной технологии.

Цель работы заключается в разработке технологии и аппаратов, обеспечивающих достижение заданных качества и извлечения свинца и цинка с минимальными материальными и энергетическими затратами.

Методы исследования. Работа выполнена с применением методов прикладной математики, механики, коллоидной химии, физического моделирования и математической статистики. Эксперименты проводили с использованием специальных и стандартных измерительных методик и устройств, на модельных образцах и оборудовании обогатительной фабрики.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Результат анализа феррогидростатическим методом степени контрастности РЪ-2п руд месторождений Садонской группы по содержанию ценных компонентов. Закономерности раскрытия и распределения минералов по фракциям разной крупности и плотности. Обоснование возможности предварительной концентрации руд отсадкой. Утверждение, что извлечение из разгрузки мельницы металлов методом гравитационного обогащения снижает потери металлов с хвостами на 5-10 % отн.

2. Теоретические основы расчета конструктивных параметров центробежного тяжелосредного сепаратора для доводки гравиоконцентратов и многоканального магнитожндкостного сепаратора для предварительной концентрации руды.

3. Закономерность формирования равновесных краевых углов смачивания за счет действия поверхностных сил структурного происхождения и возможность управления смачиванием повышением температуры.

4. Комплексная оценка взаимного влияния минералов, определяющая результат флотации, и эффективный метод дешламации поверхности минералов.

рос национальная!

5. Гипотеза, что минералы можно расположить в ряд, их положение в котором определяет температура инверсии знака параметра структурных сил и крутизна наклона прямой \cfKs /сП\ ~

Новизна научных положений.

1. Анализом в квазиутяжеленных фероколлоидах впервые показана возможность выделения из Садонских руд до 50 % пустой породы. Показана эффективность предварительной концентрации руд отсадкой. Установлена целесообразность выделения крупного галенита гравитационными методами.

2. Разработаны оригинальные конструкции центробежного тяжелосредного и многоканального магнитожидкостного сепараторов. Составлены и аналитически решены дифференциальные уравнения движения частиц в тяжелой и квазиутяжеленной разделительных средах.

3. Подтверждено, что при повышении температуры величина параметра структурны* сип характеризующего структурные силы гидрофильного отталкивания и гидрофобного притяжения, согласует расчетные и экспериментальные значения величин краевого угла смачивания.

4. Доказано, что устойчивость смачивающей пленки определяется балансом между структурными силами гидрофильного отталкивания и структурного притяжения со стороны гидрофобной межфазной поверхности вода-воздух.

5. Подтверждена правильность методики расположения минералов по поверхностным свойствам в ряд и интерпретации способности минералов к флотации как структурно-зависимого эффекта.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается хорошей сходимостью теоретических и экспериментальных исследований, проведенных в лабораторных и полупромышленных условиях.

Научное значение работы состоит в установлении закономерностей разделения минеральных комплексов свинцово-цинковых руд в гравитационных и флотационных процессах.

Практическое значение работы заключается в разработке гравитационно-флотационной технологии обогащения свинцово-цинковых руд с высокими технологическими показателями. Выполнен технический проект реконструкции Мизурской ОФ.

Разработаны лабораторные модели центробежного тяжелосредного сепаратора и многоканального магнитожидкостного сепаратора.

Выявлена пропорциональная зависимость сил сцепления от размера частиц, установлены закономерности разрушения и механизм образования структур в полидисперсных системах, доказана возможность очистки сфалерита от шламов введением в пульпу крупных породообразующих минералов.

С учетом фазового перехода теплоносителя, рассмотрена задача тепломассообмена в паровоздушной смеси, используемой при флотации в качестве газовой фазы.

Определены рациональные параметры свинцовой и цинковой флотации.

Реализация результатов работы. В соответствии с выполненным техническим проектом, на Мизурской ОФ в цикле измельчения установлены отсадочная машина "Труд-3" и концентрационный стол СКО-15. Флотационные машины цинкового цикла перекомпонованы в схему в соответствии с принципом раздельного обогащения. В 2005 г. планируется завершить промышленные испытания разработанной технологии.

Апробация работы. Основные положения диссертации обсуждены на научно-технических конференциях СКГМИ (ГТУ) (г.Владикавказ) в 2003-2005 гг.; на симпозиуме "Неделя горняка-2005"; V Конгрессе обогатителей стран СНГ, Москва, 2005; V СевероКавказской региональной конференции "Наука - экологии", Владикавказ, 2005; МНТК "Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья", Екатеринбург, 2003-2005.

Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 12 научных работах, патенте РФ и двух заявках на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и 2 приложений, изложена на 186 страницах машинописного текста, включает 49 таблиц, 42 рисунка, библиографический список из 250 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Развитие технологии обогащения свинцово-цинковых руд и задачи исследований

Как показывает практика, применение гравитационных методов обогащения позволяет повысить показатели переработки свинцово-

цинковых руд. Для этого применяют отсадку или концентрацию на столах руды или доизмельченных промпродуктов, концентрацию руды в тяжелых суспензиях или отсадку в цикле измельчения.

Установлено, что при переработке РЬ-2п руд комбинированные схемы обогащения применяют более чем на 70 обогатительных фабриках. На Мизурской ОФ предконцентрацию дробленой руды и обогащение измельченной руды целесообразно осуществлять с применением отсадки и концентрационных столов.

Перспективными представляются разработка центробежного тяжелосредного и магнитожидкостного сепараторов, а также новых методов физического воздействия на флотационную систему.

2. Разработка гравитационно-флотационной техники и технологии для повышения извлечения свинца

Для подтверждения возможности выделения пустой породы до измельчения руды на модернизированном сепараторе типа ФГС выполнен гравитационный анализ руд Установлено, что из руды выделяется от 39 до 48 % породы, содержащей от 0,05 до 0,06 %РЬ и от 0,15 до 0,20 %2л.

Получены удовлетворительные результаты (табл. 1) предварительной концентрации руды отсадкой на двухкамерной диафрагмовой машине: содержание металлов в хвостах получено на уровне флотационных хвостов.

Таблица 1

Результаты отсадки дробленой руды крупностью (-10+3) мм

Наименование Выход Содержание, % Извлечение, %

продукта кг % РЪ 2п РЪ 2п

Концентрат 1 55 18,3 7,29 10,3 90,2 70,0

Концентрат 2 75 25,0 0,34 2,46 5,7 22,8

Концентрат 1 + 2 130 43,3 3,28 5.79 95,9 92,8

Хвосты 170 56,7 0,11 0,34 4.1 7,2

Питание 300 100,0 1,48 2,70 100,0 100,0

На концентрационном столе СКЛ из класса -3 мм в отвал дополнительно выделяется до 15 % пустой породы.

Исследована возможность извлечения РЬБ в товарный свинцовый концентрат концентрацией на столе песков (табл. 2).

Таблица 2

Результаты обогащения измельченной руды крупностью 0,21 мм

Наименование продукта Выход, % Содержание, % Извлечение, %

РЬ Zn Pb Zn

Концентрация на столе песков гидроклассификатора

Ph концентрат Хвосты 1,0 50,22 9,70 32,4 3,0 75,6 0,77 3,15 39,8 76,3

Пески 76,6 1,46 3,23 72,2 79,3

Гравитационное обогащение измельченной руды позволяет получить товарный свинцовый концентрат при извлечении свинца > 30 %.

Для определения условий селективной флотации из хвостов гравитации минералов свинца получено уравнение регрбссии, адекватное экспериментальным данным с уровнем значимости 0,05:

Y = 76,733 + 1,120 Xi + 0,575 Х2 + 1,075 Х22 + 2,265 Х,Х2. (1)

В безразмерном (кодовом) масштабе независимые переменные имели вид:

Qznso4~50° QNaCN-ioo

Xl~ 250 ' Х2~ 50 » (2)

где Y = £рЬь- е™ - индекс селективности, %; QznS04 ' Расх°Д

цинкового купороса, г/т; Qnscn - расход цианида натрия, г/т.

Для повышения качества гравиоконцентратов разработана конструкция центробежного тяжелосредного сепаратора в виде центрифуги со слоем двух несмешивагощихся жидкостей (например, бромоформа и воды). Разделение минералов происходит на границе раздела жидких фаз.

Уравнение радиального движения частиц в сепараторе имеет

вид:

nd3 dи тid3 I 1 ,2 2 tiid3 dи ,,,

— Рч = — vPv » -Ç—Ряс (3)

где с! - диаметр частицы, м; рч,рж - плотность частиц и тяжелой жидкости, кг/мэ; и - радиальная скорость, м/сек; (о - ускорение м/сек2; щ коэффициенты сопротивления и присоединенной массы.

Для Яе = 10-3000 и \|/ = 0,115 (1 + 9/ Де0,5 )2 аналитическим решением уравнения (3) получено выражение (4) для определения пути Ь частицы в радиальном направлении:

* I *

Ь = К ¡А 1п

<х-х3> + В* 1п (х-х^ + ——1П (7 > х* +9 х + Ф +

-X V У -х \ > 2 Ф V

+

* *

И -45С

аг

х + 4£

аг

4*

(4)

(Ф - 20,25)°* ["' (Ф - 20,25)°'5 (Ф - 20,25)°'5 где К* =3рж \к(1 (рч +£,РжЪ х]2=-4^±{20,25-Ф)'0-5

х34 =-4,5±(20,25-Ф)°'5; = 0,67рж [пс1 (рч +$рж))~1-,

1

* ^

А =-х32

В =-х\

(хз

х% + 9х3 +Ф

{х4-Х3)(Х24+9Х4+Ф}

-1

* ( * '•Л —1 —1 О =Ф\Х4А +Х^В х4 ;

Ф2 = 1/К*-,

-1

С =~1~А -В = .

Скорость движения частиц и (м/сек) на границе раздела несмешивающихся жидкостей определяется выражением:

и = а [1 -ехр(-Ь^Ь ^

(5)

1 "7 7

где а = (рж-pч)gsinapч ; Ь = 18г\с1ц Рч ; 8 - ускорение силы тяжести, м/сек2* т| - динамическая вязкость тяжелого раствора, Н-сек/м2; а - угол наклона оси вращения ротора сепаратора, град.

С применением (3)-(5) рассчитана, изготовлена и успешно испытана лабораторная модель центробежного тяжелосредного сепаратора.

Для предварительной концентрации руды предложена конструкция многоканального магнитожидкостного сепаратора на постоянных магнитах (рис. 1).

Рис. 1. Многоканальный МЖ-сепаратор для обогащения дробленых руд

Оценку эффективности устройства выполнили на лабораторной модели. Установлено, что кварцсво-пиритная смесь крушюстыо > 5 мм разделяется с эффективностью > 80 %

3. Разработка технологии флотации крупных сростков сфалерита

При грубом измельчении руды существует проблема эффективной флотации крупных сростков: константа скорости флотации после крутого подъема убывает с ростом размера частицы

(рис. 2).

0 50 100 150 200 Крупность частиц сфалерита, мкм

Рис. 2. Зависимость константы скорости флотации от крупности частиц сфалерита Условиями эффективной флотации крупных сростков являются: 1. Дешламация поверхности сфалерита; 2. Повышение содержания цинка в голове процесса при сохранении необходимой контрастности флотационных свойств разделяемых компонентов при одновременной интенсификации процесса флотации.

Обоснование первого условия. Стремление свободной энергии АР к минимуму является причиной образования коагуляционпой структуры, при которой две частицы с поверхностями „т/ и дают агрегат с поверхностью < + ^ и эта разность не компенсируется энтропийным фактором < 0). Устойчивое шламовое

покрытие из частиц размером с1 < <1С может возникнуть, если силы сцепления между частицами становятся соизмеримыми с весом О частиц:

1с >С, где в = {р-р0усЦ-ё = Ре[ ¿1 8,

(61

где ¿с - критический размер частицы, м\ ро - плотность дисперсионной среды, кг/м3.

Если представить потенциальную энергию взаимодействия частиц 11 (г,К) в виде модельной функции Щг,к) = г[Пт(к) + Пе(И)],

вклад в которую молекулярных сил Пт (к) =--и двойных

бте/г;

ионных слоев

Пе(И)=

_пг0

И2

Ю

приводит

к двум

'кТХ 8 [ег]

потенциальным ямам в форме парабол с расстоянием между частицами к2 и А/, то для случая коагуляционных контактов с1с можно определить из зависимостей:

условия "ближней" коагуляции условия "дальней" коагуляции

/ ~ г ( А 1/2 (7) 'ж В У 1/2 (8)

\}Рч*Ь1)

где А = 5,47-10'20 Дж - константа Гамакера; £0 - диэлектрическая проницаемость жидкости; е - заряд электрона, Кл; 2 - валентность ионов; В = 10'27 Дж-м - константа Лифшица; к - константа Больцмана, Дж/К; г - координационное число частицы в структуре; Т -абсолютная температура, К. Установлено, что для шламового покрытия из кварца (1С» 1 мкм.

Из условия соизмеримости скоростей броуновской и1 и гравитационной о2 коагуляции полидисперсной системы, содержащей частицы с радиусами г(иг2,

о, ЗкТтГ1 ^д1 +Г2Г^1 + 2)с1с2\л^ ^

и2 2тг2 Яд(р-р0)л/г22 [¡-г^С^ Щ„1Ж

(где и) 2 - изменение численной концентрации частиц Си в единицу времени; II - высота осаждения, м; V - объем суспензии, м3; т} -динамическая вязкость, Н сек/м2) следует, что изменение концентрации частиц с г = 8-9 мкм определяет броуновская коагуляция и участие частиц размером с/с в образовании шламового покрытия является вероятным.

Разработан метод измерения времени индукции т.;„а при контакте одиночной крупной частицы со слоем мелких: в измерительной ячейке прибора КЭП-4 генератор пузырьков заменили на иглу с приклеенным к ее острию минералом. Установлена сильная зависимость ты от крупности мелких частиц в слое (рис. 3). Разброс результатов измерений связан с тем, что в геометрическом аспекте при переходе от одной фракции частиц к другой не сохраняется статистическое подобие формы и параметров контактной зоне в точке касания.

+10 +20 +40 +71 Крупность частиц, мкм

Рис. 3. Влияние крупности СаС03 на время индукции при прилипании к частице СаСОз крупностью 2,4 мм

Методом В.А.Конева получены значения констант (рис. 4), характеризующих энергию взаимодействия тонких частиц с крупными (К] - отрезок на оси ординат), и тонких частиц, образующих шламовое покрытие, между собой ( tga = КгК2). Установлено, что тонкие зерна кварца притягиваются поверхностью сфалерита слабее = 0,010), чем поверхностью собственных крупных зерен (К/ = 0,047). Поэтому добавка в пульпу крупных зерен должна способствовать разрушению шламовых покрытий на 7и5 за счет перехода шламов на собственные крупные зерна. Судя по значениям констант, введение в пульпу крупных зерен СаС03 способствует эффективной очистке поверхности 2пБ от тонких частиц БЮ2 и СаСО}.

0,014

0,012

доли ед.

200 300 СаУл

в, доли ед

Рис. 4. Кривые образования шламовых покрытий (а) кварца на сфалерите (1) и кальцита на сфалерите (2) и графическое определение (б) констант, характеризующих прочность шламового покрытия: 3 - кварца на сфалерите; 4 - кальцита на сфалерите

Очистку поверхности сростков сфалерита методом "дешламации твердой стенкой" проводят при ктт> 47:

Ъ-ь'у-о* _ оо>

(где к„ - объемный коэффициент массопереноса, Ь = 10"3 для турбинной и Ь* = 10"4 для лопастной мешалки; е - затраты мощности на перемешивание единицы массы жидкости, кВт/кг;

v - кинематический коэффициент вязкости, м2/сек; D - коэффициент диффузии, м2/с; Sc = v/D - число Шмидта; V - объем аппарата, м3), когда увеличение Ж способствует уменьшению AF, поскольку система приходит к более вероятному (5 = kineo) равномерному распределению дисперсной фазы в среде (А8смешеши > 0), т.е. структура потоков соответствует условиям идеального перемешивания и добавка хвостов стола крупностью (-200+100) мкм в количестве 20 % от содержания шламов значимо изменяет результат флотации (табл. 3).

Таблица 3

Влияние добавки хвостов концентрационного стола на флотируемость ZnS

Выборка, Извлечение цинка, % Критерий Стьюдента

без добавки хвостов с добавкой хвостов tpac ^табл

9 1х = 83,14 £,= 85,84 4,67 2,12

Разработан способ переработки углистых сланцев в инертный материал для дешламации поверхности сфалерита. Его физической гипотезой является предположение о том, что при однократном измельчении изотропных частиц правильной формы математическим ожиданием формы осколков являются частицы неправильной формы. Частицу дробят случайным образом многократным приложением нагрузки вдоль одной стороны, а затем, не поворачивая осколков, вдоль другой с эволюцией поверхности разрушения в полиэдрические частицы, из ансамбля которых выводят осколки неправильной формы.

Обоснование второго условия. Идея технологии заключается во фракционировании сфалеритов на быстро- и медленнофлотируемые фракции путем выделения флотацией "в два приема" быстрофлотируемых фракций сфалерита и пирита в виде "цинковой головки". Для повышения извлечения сростков сфалерита в "цинковую головку" в качестве флотирующей фазы используют смесь воздуха с паром.

Ввиду конечности радиуса молекулярного действия, каждая фаза изменяет свойства пограничных с ней слоев соседней фазы. Поэтому анизотропия давления, связанная с преимущественным направлением в граничных слоях (ГС), есть результат действия поверхностных сил структурного происхождения. Повышение

температуры создает лучшие возможности для образования Н-связей в объеме, чем в ГС, и приводит к образованию структуры ГС с повышенной энтропией А5, т.е. повышение температуры эквивалентно росту структурных сил. В отличие от симметричных пленок, смачивающая пленка одной стороной граничит с "гидрофобным" воздухом, структура ГС в котором повторяет свойства ГС воды вблизи твердой гидрофобной поверхности, т.е. их устойчивость определяется силами структурного происхождения.

Повышение сил структурного притяжения (Я5 < 0) с ростом температуры, подобно гидрофобизации поверхности собирателем, увеличивает значение краевого угла смачивания во- На основании изотерм расклинивающего давления

смачивающих пленок проведены расчеты О0 на кварце при различной температуре по уравнению

связывающим величину в0 между а-пленкой и объемной жидкостью (при Я = 0) с уравнением изотермы И(П). Получены зависимости

параметр характеризует величину сил, а параметр X - их дальнодействие) от температуры с использованием процедуры их определения по методу Н.В.Чураева, когда эти параметры находят по разности между результатами прямых измерений значений величины вд и суммой других составляющих расклинивающего давления -молекулярной Пт<Ъ) и электростатической Пе(к).

Сопоставление зависимости удельного объема осадка и параметра структурных сил от температуры (рис. 5) позволяет сделать вывод, что действие структурных сил гидрофильного отталкивания приводит к улучшению смачивания минералов > 0), а проявление структурных сил гидрофобного притяжения < 0) ответственно за рост в0. Смена знака происходит при температуре инверсии Т/кх=о - Т,т. Гипотетически предполагается, что минералы можно расположить в ряд в зависимости от угла наклона прямой с1К$ МТ~К!1г и значения температуры инверсии ТШУ.

щм = пт(к) + тцк) + ад

(И)

(12)

характеристики структурных сил Я5(Л)=К^ехр —-р (где

( ЬЛ

Значение К„г (для нативной БЮг поверхности Ж5 /ЯГ - 10"5 дин/см2*^) можно использовать для нахождения силы Рткх взаимодействия между частицами дисперсных фаз при поверхности контакта 5: Ртях = (где т. = 1+6).

Для изменения результатов флотации достаточно нагреть до Т|ПУ ГС пузырька, толщину которого можно оценить по толщине

диффузной части ДЭС : §

Ъ

ЮОООЯТ

8пе2И2АС

1/2

10'5 10 см.

К. дин/см1

55 1,°С

Рис. 5. Зависимость удельного объема осадка (в) и параметра структурных сил К3{т) от температуры

Разработан способ аэрации пульпы пузырьками с локально нагретой поверхностью, в соответствии с которым в центральную трубу блока импеллера по типу "труба в трубе" концентрично помещают паропровод, заканчивающийся у входа в полость импеллера соплом с диаметром Ис, создающим эффект дополнительной инжекции воздуха при выполнении условий (13):

»П=1.08^[Щгп=к*^ (13)

где 0„ - расход пара, кг/ч; У„ - удельный объем пара, м3/кг; и„ = скорость пара, м/с; 11 - газовая постоянная, Дж/кг-град; индекс "1" присвоен горячему, а "2" - холодному теплоносителю.

Для исследования процесса тепломассообмена при фазовом переходе теплоносителя, содержащегося в виде горячей компоненты в холодной турбулентной струе воздуха, выбран межфазный слой

а б

Рис. 6. Представление области анизотропии (а) и расчетная схема энергетических потоков (б) при фазовом переходе теплоносителя

Изменение доли пара щ и температуры холодного теплоносителя Т2 на элементарном участке поверхности теплообмена вдоль которого вода нагревается за счет теплоотдачи от пара и смешения с его конденсатом, записано в виде системы дифференциальных уравнений:

-д8=Ч[ТШ-Т2] (14)

Т&' АТП1-Т2) с2@2 3

ЬТ = ЬТ0ехр{-]8Щ=а10т1-, 02=&1о+в2о)-91

где а - коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2 К); с - удеттмтая теплоемкость, кДж/(кг-К); Ь] - удельная теплота парообразования, кДж/кг; АТ= {Тп1 - Т2) - температурный напор, К. Для начальных условий го1|5=0 = шю и

Т2\3=0 - Т20 матричное представление решения системы (14) имеет

вид:

1 ИШ-е

-

1 О

О 1

о о о о

\ '«Ю

Г20

Ш1

У \ £ /

е Т\Тя1

п1

10 Г20

Полнены результаты фазового перехода теплоносителя на границе раздела газ-жидкость (рис. 7) при условии, что воздух смешивают с паром (го10 - 1, Т„| = 372,1 К, р„ = 0,580 кг/м3,= 2256,9 кДж/кг, 2/й = 0,15-0,25 кг/с, сч,0 = 0 10"2 кг/кг, а = 5000 Вт/м2 К) при скорости барботажа цт - 0,7 м^м2' мин). При газосодержании (рт = 0,11 размер пузырьков £>п = 0,5 мм, 5 = 11,7 м2, с2 ~ 4,2 кДж/кг К, <2^ ~ 4,8-9,9 кг/с, сЧ2о = 1,8 10"2 кг/кг.

Доля в, % от поверхности пузырьков

Рис. 7. Зависимость мольной доли пара в паровоздушной смеси от поверхности конденсации при расходе пара, кг/сек: 0,15 (1), 0,19 (2), 0,25 (3)

При низком расходе пара (0,15 кг/сек) для фазового перехода достаточно ~ 50 % поверхности пузырьков. Увеличение расхода пара в ~ 1,3 раза приводит к тому, что тепловой поток полностью затрачивается (ш, = 0) на реализацию фазового перехода. Дальнейшее повышение расхода пара до 0,25 кг/сек ведет к проскоку теплоносителя через аппарат из-за недостатка поверхности теплообмена.

Величину поверхностной плотности теплового потока дт (Вт/м2), подводимого к поверхности фазового перехода, определим из условия Стефана:

qm = рп Ь„ и„ (х) , (16)

где и„ (х) - скорость пара плотностью р„ (кг/м ), отводимого с поверхности фазового перехода внутрь жидкой фазы, м/сек:

--■М- <п)

где Ат - предельно малая масса критического зародыша капли жидкости с молекулярной массой Л/(кг/кмоль):

Ат = м>{$„+Ьж)М, (18)

где ф„, фж, - мольное количество пара и жидкости в макроячейке (кмоль), связанные с относительным количеством пара и жидкости (1-й?) соотношениями:

г ,1-1

М

{1~м>)р„ рж

м

м

1

Рп ™рж_

(19)

где V - суммарный объем (м3) паровоздушной смеси в виде одной

¿гг „

макроячеики:

'ТУ

м

= уу

(20)

(21)

с радиусом (м): гм=СдА(,

где А1 - минимальный интервал времени (сек) макроскопического процесса:

М = Рг/2кТ, (22)

где /г - постоянная Планка, Джсск; к - постоянная Больцмана, Дж/К; кТ - тепловой шум = граница измерения количества теплоты. Плотность потока массы компонента Зт (моль/м2 сек) при фазовом переходе

Т - 1 I кТ Рп Рж

*(Рп+Рж) ( }

можно определить из уравнения неразрывности, записанного в виде: ар/Э1 = -ШуЛт, (24)

где др/дХ - скорость изменения плотности жидкости.

Методом планирования эксперимента разработан реагентный режим цинковой флотации, эффективность которой, оцениваемая по разнице извлечений в концентрат цинка и железа, является функцией многих переменных: X) - расхода СаО, Х2 - расхода Си304, Х3 -времени перемешивания с Си304, Х4 - расхода бутилового ксантогената калия, Х5 - расхода Т-80, Хб - времени флотации. Независимые переменные в безразмерном (кодовом) масштабе имеют следующий вид:

х, = ((Зсао - 2000)/700; Х2 = (0Си5о4 - 425)/50; Х3 = (^04 - 3)/2; Х4 = (Чкх - Ю)/5; Х5 = (Ят-8о - 20)/10; Хб = (1фл - 8)/2

В размерном масштабе: 0Сдо = 1300-2700 г/т; (}си504 = 375-475 г/т; ^04 = 1-5 мин.; я** = 5-15 г/т; ят.8о = Ю-30 г/т; tфл = 6-10 мин. При постановке опытов извлечение цинка в черновой концентрат находилось в пределах 59,47-78,00 %, а железа - от 7,31 до 16,02 %. Получено уравнение регрессии, адекватное экспериментальным данным с уровнем значимости 0,05:

У = 57,07 + 0,75 Х1 - 2,77 Х2 + 0,48 Х3 + +4,74X4-0,38X5 + 5,47X6. (25)

На линии крутого восхождения эффективность разделения в лучшем опыте составила У = 73,10 = е^ - е*"

Применение новой технологии позволило уменьшить потери свободных зерен сфалерита в классе +20 мкм почти на 50 % (с 3,4 до 1,6 % абс.). Сростки со степенью раскрытия более 67 % перестали теряться в хвостах флотации, их порог флотируемости снизился с 63 до 38 %. Извлечение возрастает в результате улучшения флотации всех сростков со степенью раскрытия более 14 %.

4. Сравнительные испытания и промышленная реализация

разработанной технологии

Эффективность разработанной технологии определена по результатам полупромышленных испытаний обогатимости руды по фабричной и разработанной технологии (табл. 4).

Таблица 4

Результаты сравнительных испытаний обогащения РЬ-2п руды

Наименование Выход, % Содержание, % Извлечение, %

продукта РЬ | 1п РЬ | гп

Флотационная технология обогащения руды по схеме фабрики

РЬ концентрат 2п концентрат Хвосты 2,56 4,95 92,49 49,72 8,69 4,13 47,90 0,155 0,26 78,52 12,62 8,86 7,83 83,56 8,62

Руда 100,0 1,62 | 2,84 100,0 | 100,0

Гравитационно- флотационная технология обогащения руды

РЬ концентрат 1п концентрат Хвосты 2,42 5,42 92,16 51,77 8,42 2,55 48,54 0,12 0,18 83,42 9,21 7,37 6,79 87,70 5,51

Руда 100,0 1,50 | 3,00 100,0 | 100,0

руда

О"*»8

Коюа гтрат

Гравита^омый у"^. РЬетнувятрвг_

Слив

Пески

_I

ОбщийРЬ I конц ентрат *

Основная РЬ фпстауя Концентрат Хвосты

ЧИпер^истуи Шконтропьчь'е

' Флотационный РЬжнцентрвт 20% от «ошивива шламоо

Перемешивание

с аэрацией

Паровоздушная смеоь Ц- _

^Основная 1п флотаиия •7п гХвкя"—

I

I I Основная гп Фжттаиия

| Концвнтрат _Хасклу

II Основная 2пфптац»я

Хвосты

Концентрат

|-)Ч пвдемистеи

1 (

Концртрат

^концентрат

Рис. 8. Разработанная технологическая схема обогащения руды

За счет снижения потерь с хвостами повышение извлечения свинца составило 4,9 %, цинка - 4,14 %.Ожидаемый экономический эффект составит 76 руб./т руды. Для проверки выводов и рекомендаций в главном корпусе МОФ смонтирована и проходит испытания установка для гравитационного обогащения измельченной руды, включающая отсадочную машину "Труд-3" и концентрационный стол СКО-15.

Созданы коммуникации для выполнения цинковой флотации методом в "два приема" и выделения "цинковой головки" паровоздушной смесью, а также дешламации минералов добавкой хвостов концентрационного стола (рис. 8).

Заключение

В диссертации дано новое решение актуальной проблемы повышения эффективности обогащения свинцово-цинковых руд. Основные научные выводы и практические результаты исследований заключаются в следующем.

1. Впервые гравитационным анализом в квазиутяжеленных фероколлоидах показана возможность выделения из руд Садонских месторождений крупностью 25-40 мм от 30 до 50 % пустой породы. Технико-экономическим расчетом и лабораторными исследованиями показана эффективность предварительной концентрации руд (в 1,5-1,8 раза) методом отсадки.

Установлено, что извлечение крупного галенита гравитационными методами за счет снижения переизмельчения повышает извлечение ценных металлов на 10-15 % отн. В товарный свинцовый концентрат гравитацией извлекается более 30 % свинца.

2. Разработаны оригинальные конструкции центробежного тяжелосредного и многоканального магнитожидкостного сепараторов. Решением дифференциальных уравнений движения частиц получены формулы для скорости движения частиц в рабочих зонах сепараторов и предельно допустимой крупности частиц.

3. Теоретически и экспериментально подтверждено, что при повышении температуры величина параметра структурных сил, характеризующего структурные силы гидрофильного отталкивания и гидрофоб?'ого притяжения, согласует расчетные и экспериментальные значения величин краевого угла смачивания.

4. Доказано, что при повышении температуры устойчивость смачивающей пленки определяется балансом между структурными силами отталкивания, вызванных действием гидрофильной подложки, и структурного притяжения со стороны гидрофобной межфазной поверхности вода-воздух.

5. Правильность методики расположения минералов по поверхностным свойствам в ряд доказывается тем, что краевой угол отличен от нуля при преобладании сил структурного притяжения над силами структурного отталкивания и увеличивается с ростом температуры.

6. Выявлена пропорциональная зависимость сил сцепления частиц от их размера, установлены закономерности разрушения и механизм образования структур в полвдисперсных системах, доказана возможность очистки сфалерита от пшамов введением в пульпу крупных породообразующих минералов.

7. Установлена возможность изменения устойчивости смачивающих пленок за счет нагрева граничного слоя пузырька. Определены рациональные параметры цинковой флотации и в условиях МОФ перекомпонованы флотомашины для выполнения флотации методом "в два приема" с выделением "цинковой головки" паровоздушной смесью после дешламации поверхности сфалеритов породообразующими минералами и агитации с аэрированием.

8. С учетом фазового перехода теплоносителя рассмотрена задача тепломассообмена в паровоздушной смеси, используемой при флотации в качестве газовой фазы.

9. Разработана гравитационно-флотационная технология обогащения свинцово-цинковых руд и выполнен технический проект реконструкции Мизурской ОФ, в соответствии с которым в цикле измельчения уставлены отсадочная машина "Труд-3" и концентрационный стол СКО-15. В 2005 г. планируется завершить испытания разработанной технологии.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Мальпев В.А., Видуецкий М.Г., Паньшин А.М. и др. Новые технологии в аппараты для извлечения золота и доводки терновых гравитационных концентратов. -Материалы МНТК "Научные основы и практика разведки и переработки руд и техногенного сырья", 18-21 июля. Екатеринбург, АМБ, 2003. - С. 99-101.

2. Паньшин А.М., Солоденко А.Б. Гравитационное оборудование для извлечения металлов из хвостов Мизурской ОФ. Сб. материалов V Конгресса обогатителей стран СНГ, 23-25 марта. Т. П. Москва, 2005. - С. 13-16.

3. Евдокимов С.И., Паньшин A.M., Солоденко A.A., Канашвили М.Ж. Новая технология обогащения руды месторождения "Норильск-1". Материалы МНТК "Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья", 16-20 мая. Екатеринбург, ООО "Таилс КО", 2005. - С. 40-43.

4. Евдокимов С.И., Паньшин A.M., Солоденко A.A., Канашвили М.Ж. Применение технологии колонной флотации для извлечения самородного чолота Материалы МНТК "Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья", 16-20 мая. Екатеринбург, ООО "Таилс КО", 2005.-С. 19-21.

5. Евдокимов С.И., Паньшин A.M. Проблемы экологии и технологии переработки лежалого клинкера ОАО "Электроцинк". Материалы V Северо-Кавказской региональной конференции, 8-9 апреля. Владикавказ, Терек, 2005. - С. 5-7.

6. Паньшин А.М., Евдокимов С.И. Новый метод оценки прочности контактов между частицами минералов. Сб. материалов V Конгресса обогатителей стран СНГ, 2325 марта. Т. П. Москва, 2005. - С. 7-9.

7. Паньшин A.M., Канашвили М.Ж. Получение аэрозоля смешением пересыщенного пара и газа. Сб. материалов V Конгресса обогатителей стран СНГ, 2325 марта. Т. II. Москва, 2005. - С. 9-11.

8. Паньшин A.M. Гравитационно-флотационное обогащение свинцово-цинковых руд Мизурской ОФ. Сб. материалов V Конгресса обогатителей стран СНГ, 23-25 марта. Т. П. Москва, 2005. - С. 16-18.

9. Евдокимов С.И., Паньшин A.M. Повышение экологических показателей обогащения полиметаллических руд. Материалы V Северо-Кавказской региональной конференции, 8-9 апреля. Владикавказ, Терек, 2005. - С. 7-9.

10. Солоденко А.Б., Паньшин A.M. Экологически безопасный метод предварительной концентрации свинцово-цинковых руд. Труды молодых ученых ВНЦ РАН и Правительство РСО-А, Владикавказ, 2005, № 4. - С. 14-17.

11. Паньшин A.M., Евдокимов С.И., Солоденко A.A. Оценка технико-экономической эффективности переработки лежалых хвостов Pb-Zn обогатительной фабрики. Весгиик Владикавказского научного центра РАН, 2005, т. 5, № 2. - С. 70-73.

12 Шепелева Л.Д., Лебепь А.Б., Мальцев Г.И., Абакумов В.В., Паньшин A.M. Мартынов А.И. Цементация меди на металлизированных пиритных огарках. Цветные металлы, 2002, № 5. - С. 31-34.

13. Шашмурин П.И., Посохов М.Ю., Стуков М.И., Паньшин А.М и др. Способ пиррометаялургической переработки медьсодержащих материалов Патент РФ № 2249055. Опубл. 27.03.2005, бюлл. № 9.

Сдано в набор 0 5". 10.2005 г., подписано в печать 0 7. Ю. 2005 г.

Гарнитура Тайме. Печать трафаретная. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Усл. печ. л. 1,28. Тираж 100 экз. Заказ № 43.

Типография ООО НПКП «МАВР», Лицензия Серия ПД № 01107, 362040, г. Владикавказ, ул. Августовских событий, 8, тел. 44-19-31

$1 S 5 V >

РНБ Русский фонд

2006-4 16522

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Паньшин, Андрей Михайлович

Введение

1. Современное состояние и основные проблемы обогащения свинцово-цннковых руд

1.1. Анализ результатов исследований и практики гравитационного обогащения свинцово-цинковых руд

1.2. Научно-исследовательский опыт гравитационного обогащения руд месторождений Садонской группы

1.3. Перспективные направления совершенствования способов и аппаратов для обогащения руд по удельному весу

1.4. Прогноз условий смачивания и флотации на основе изотерм расклинивающего давления

1.5. Выводы

2. Разработка новых технологии и аппаратов для повышения извлечения свинца

2.1. Влияние технологических свойств руды на показатели обогащения

2.2. Математическое моделирование процесса и результаты свинцовой флотации

2.3. Исследования эффективности использования гравитационных методов при обогащении руд месторождений Садонской группы

2.3.1 Предварительная концентрация дробленой руды

2.3.2 Гравитационное обогащение измельченной руды

2.4. Разработка перспективных способов и аппаратов для обогащения РЪ-2п сырья по плотности

2.4.1 Тяжелосредный центробежный сепаратор для доводки мелкозернистых гравитационных концентратов

2.4.2 Способ и устройство для предварительного обогащения руд

2.5. Выводы

3. Разработка технологии цинковой флотации на основе кинетических закономерностей извлечения минералов

3.1. Теоретические и экспериментальные исследования поверхностных сил явлениях смачивания и флотации

3.2. Закономерности контактных взаимодействий в полидисперсной минеральной системе

3.3. Разработка схемы и режима флотации крупных сростков сфалерита

3.4. Разработка метода расчета теплового эффекта с учетом фазового перехода теплоносителя

3.5. Выводы

4. Сравнительные испытания и промышленная реализация разработанной технологии

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Разработка и промышленное освоение комбинированной технологии обогащения свинцово-цинкового сырья"

Актуальность работы. Повышение показателей обогащения руд, снижение себестоимости производства и улучшение экологии горно-обогатительных предприятий могут быть решены путем создания технологий, основанных на использовании различий нескольких физических свойств ценных компонентов. В связи с этим являются актуальными исследования, ведущие к повышению извлечения цветных металлов применением комбинированной гравитационно-флотационной технологии.

Цель работы заключается в разработке технологии и аппаратов, обеспечивающих достижение заданных качества и извлечения свинца и цинка с минимальными материальными и энергетическими затратами.

Методы исследования. Работа выполнена с применением методов прикладной математики, механики, коллоидной химии, физического моделирования и математической статистики. Эксперименты проводили с использованием специальных и стандартных измерительных методик и устройств, на модельных образцах и оборудовании обогатительной фабрики.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Результат анализа феррогидростатическим методом степени контрастности РЪ-2п руд месторождений Садонской группы по содержанию ценных компонентов. Закономерности раскрытия и распределения минералов по фракциям разной крупности и плотности. Обоснование возможности предварительной концентрации руд отсадкой. Утверждение, что извлечение из разгрузки мельницы металлов методом гравитационного обогащения снижает их потери с хвостами на 5-10 % отн.

2. Теоретические основы расчета конструктивных параметров центробежного тяжелосредного сепаратора для доводки гравиоконцентратов и многоканального магнитожидкостного сепаратора для предварительной концентрации руды.

3. Закономерность формирования равновесных краевых углов смачивания за счет действия поверхностных сил структурного происхождения и возможность управления смачиванием повышением температуры.

4. Комплексная оценка взаимного влияния минералов, определяющая результат флотации, и эффективный метод дешламации поверхности минералов.

5. Гипотеза, что минералы можно расположить в ряд, их положение в котором определяет температура инверсии знака параметра структурных сил и крутизна наклона прямой \с1К$/сП\ = Км.

Новизна научных положений.

1. Анализом в квазиутяжеленных фероколлоидах впервые показана возможность выделения из Садонских руд до 50 % пустой породы. Показана эффективность предварительной концентрации руд отсадкой. Установлена целесообразность выделения крупного галенита гравитационными методами.

2. Разработаны оригинальные конструкции центробежного тяжелосредного и многоканального магнитожидкостного сепараторов. Составлены и аналитически решены дифференциальные уравнения движения частиц в тяжелой и квазиутяжеленной разделительных средах.

3. Подтверждено, что при повышении температуры величина параметра структурных сил, характеризующего структурные силы гидрофильного отталкивания и гидрофобного притяжения, согласует расчетные и экспериментальные значения величин краевого угла смачивания.

4. Доказано, что устойчивость смачивающей пленки определяется балансом между структурными силами гидрофильного отталкивания, и структурного притяжения со стороны гидрофобной межфазной поверхности вода-воздух.

5. Подтверждена правильность методики расположения минералов по поверхностным свойствам в ряд и интерпретации способности минералов к флотации как структурно-зависимого эффекта.

Обоснованность н достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается хорошей сходимостью теоретических и экспериментальных исследований, проведенных в лабораторных и полупромышленных условиях. Научное значение работы состоит в установлении закономерностей разделения минеральных комплексов свинцово-цинковых руд в гравитационных и флотационных процессах. Практическое значение работы заключается в разработке гравитационно-флотационной технологии обогащения свинцово-цинковых руд с высокими технологическими показателями. Выполнен технический проект реконструкции Мизурской ОФ.

Разработаны лабораторные модели центробежного тяжелосредного сепаратора и многоканального магнитожидкостного сепаратора.

Выявлена пропорциональная зависимость сил сцепления от размера частиц, установлены закономерности разрушения и механизм образования структур в полидисперсных системах, доказана возможность очистки сфалерита от шламов введением в пульпу крупных породообразующих минералов.

С учетом фазового перехода теплоносителя рассмотрена задача тепломассообмена в паровоздушной смеси, используемой при флотации в качестве газовой фазы.

Определены рациональные параметры свинцовой и цинковой флотации.

Реализация результатов работы. В соответствии с выполненным техническим проектом, на Мизурской ОФ в цикле измельчения установлены отсадочная машина "Труд-3" и концентрационный стол СКО-15. Флотационные машины цинкового цикла перекомпонованы в схему в соответствии с принципом раздельного обогащения. В 2005 г. планируется завершить промышленные испытания разработанной технологии.

Апробация работы. Основные положения диссертации обсуждены на научно-технических конференциях СКГМИ (ГТУ) (г.Владикавказ) в 2003-2005 гг.; на симпозиуме "Неделя горняка-2005"; V Конгрессе обогатителей стран СНГ, Москва, 2005; V СевероКавказской региональной конференции "Наука - экологии", Владикавказ, 2005; МНТК "Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья", Екатеринбург, 2003-2005.

Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 12 научных работах, патенте РФ и двух заявках на изобретение.

Структура н объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и 2 приложений, изложена на 186 страницах машинописного текста, включает 49 таблиц, 42 рисунка, библиографический список из 250 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Обогащение полезных ископаемых", Паньшин, Андрей Михайлович

1. Результаты исследования температурной зависимости симметричных и смачивающих пленок методом измерения седиментоволюмметрических объемов осадков суспензий минералов различной фильности и времени индукции при прилипании частиц друг к другу и к пузырьку воздуха позволяют считать воздух гидрофобной фазой и рассматривать поверхность смачивающей пленки, граничащую с воздухом, как гидрофобную.

2. Расчетом величин параметра структурных сил, согласующих теоретические величины краевых углов с экспериментальными, установлено, что при повышении температуры устойчивость симметричных пленок между твердыми поверхностями определяется фильностью поверхности минерала, а в устойчивости смачивающих пленок определяющим является вклад структурных сил притяжения со стороны гидрофобного пузырька воздуха.

3. Образование шламового покрытия на поверхности крупных частиц обосновано теоретически и экспериментально подтверждено на основе:

- сопоставления скоростей броуновской и гравитационной коагуляции;

- расчета сил адгезии между полидисперсными частицами;

- расчета частоты столкновений и коэффициента захвата мелкой частицы крупной;

- измерения времени индукции при прилипании частиц друг к другу;

- анализа экспериментальных кривых образования покрытий из шламов на крупных частицах и графического определения констант, характеризующих энергию взаимодейстия тонких частиц с крупными, и констант, характеризующих энергию взаимодействия тонких частиц шламового покрытия между собой;

- результатов опытов по флотации мономинералов и руды в присутствии различного количества шламов;

4. Показано, что добавка в пульпу крупных частиц кварца и кальцита разрушает шламовое покрытие на сфалерите за счет перехода шламов на крупные частицы и вносит существенный вклад в результат флотации;

5. Выдано положительное решение на способ получения породообразующих минералов с требуемыми параметрами для адгезионной дешламации сфалерита.

6. Получены количественные зависимости, оформленные в виде уравнений, характеризующие влияние качества руды на показатели работы ОФ. Установлено пропорциональное увеличение извлечения металлов в одноименные концентраты при повышении их содержания в руде и уменьшении "цинкового модуля" (отношения агп/о-?ь)-Значительное повышение содержания цинка в исходной руде приводит к снижению извлечения цинка в одноименный концентрат за счет увеличения потерь цинка со свинцовым концентратом. Установлено, что уменьшение извлечения металлов в одноименные концентраты описывается уравнением параболы.

7. Идея технологии флотации заключается в уменьшении неоднородности крупных сростков сфалерита во флотационных свойствах за счет применения схемы флотации в "два приема" и режима получения цинкового концентрата, основанного на кондиционировании твердой и газовой фазы пульпы.

Идея схемы заключается в получении фракций разной флотационной активности. Сущность схемы состоит в струйном противоточном движении чернового цинкового концентрата и исходного питания с выделением во второй струе флотации "цинковой головки" паровоздушной смесью. Снижение вредного влияния шламов и дополнительная депрессия пирита достигаются за счет применения перед основной цинковой флотацией операции кондиционирования пульпы, заключающейся в том, что в пульпу загружают породообразующие минералы в виде хвостов доводки тяжелой фракции отсадки на концентрационном столе и проводят аэрацию воздухом.

Получены кривые распределения сростков по степени их раскрытия в хвостах флотации. Фактический порог флотируемости сростков, показывающий минимальную степень раскрытия сростков, начиная с которой они переходят в концентрат в данных условиях флотации, снизился с 77 до 47 %. В результате применения новой технологии потери свободных зерен сфалерита в классе +20 мкм снизились почти на 50 % (с 3,4 до 1,6 % абс.). Сростки со степенью раскрытия более 67 % практически полностью перестали теряться в хвостах флотации. Извлечение возрастает в результате улучшения флотации всех сростков со степенью раскрытия более 14 %.

8. Разработан метод расчета теплового эффекта с учетом фазового перехода л теплоносителя и решена задача определения мольного потока пара (кмоль/(м ' с)) для расчета массы жидкости межфазного слоя, которой передается тепло конденсации пара.

4. СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ИСПЫТАНИЯ И ПРОМЫШЛЕННАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ

РАЗРАБОТАННОЙ ТЕХНОЛОГИИ

Начиная с 2006 г. на Мизурской обогатительной фабрике планируется перерабатывать свинцово-цинковые руды, добываемые на Архонском руднике, а также руды Джимидонского месторождения с участка Бозанг с повышенным содержанием меди (до ~ 0,5 %). Предусмотрена раздельная переработка этих двух типов руд. Эффективность разработанной технологии определена по результатам полупромышленных испытаний обогатимости руды Архонского и Джимидонского месторождений по фабричной и разработанной технологии. Сравнительные испытания обогащения руды выполнены с применением конкурирующих технологий, схем и режимов, а также стандартного и разработанного оборудования.

Технологическая схема рудоподготовки на МОФ предусматривает трехстадиальное дробление руды до крупности 25 мм в открытом цикле в последней стадии и одностадиальное измельчение в шаровой мельнице до крупности 60 % класса -74 мкм.

Обогащение руд осуществляется по прямой селективной схеме флотации по цианидной технологии.

В основной операции флотации извлечение минералов свинца выполняется бутиловым ксантогенатом калия после депрессии минералов цинка и железа цианидом натрия, которым был замещен перманганат калия. Черновой свинцовый концентрат три раза перечищают.

Хвосты основной свинцовой флотации подвергают двум контрольным операциям флотации с загрузкой цианида натрия и бутилового ксантогената.

Минералы цинка извлекают из хвостов II контрольной свинцовой операции флотации бутиловым ксантогенатом калия после активации медным купоросом в известковой среде. После трех перечисток чернового цинкового концентрата получают товарный концентрат.

Для получения отвальных по содержанию цинка хвостов применяют две контрольные операции флотации.

Для пенообразования в свинцовом и цинковом циклах флотации используют пенообразователь Т-80.

На Мизурской ОФ принят реагентный режим и точки подачи реагентов, приведенные в табл. 4.1.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано новое решение актуальной задачи повышения эффективности обогащения свинцово-цинковых руд. Основные научные выводы и практические результаты исследований заключаются в следующем.

1. Впервые гравитационным анализом в квазиутяжеленных фероколлоидах показана возможность выделения из руд Садонских месторождений крупностью 25-40 мм от 30 до 50 % пустой породы. Технико-экономическим расчетом и лабораторными исследованиями показана эффективность предварительной концентрации руд (в 1,5-1,8 раза) методом отсадки.

Установлено, что извлечение крупного галенита гравитационными методами за счет снижения переизмельчения повышает извлечение ценных металлов на 10-15 % отн. В товарный свинцовый концентрат гравитацией извлекается более 30 % свинца.

2. Разработаны оригинальные конструкции центробежного тяжелосредного и многоканального мапштожидкостного сепараторов. Решением дифференциальных уравнений движения частиц получены формулы скорости движения частиц в рабочих зонах сепараторов и предельно допустимая их крупность.

3. Теоретически и экспериментально подтверждено, что при повышении температуры величина параметра структурных сил, характеризующего структурные силы гидрофильного отталкивания и гидрофобного притяжения, согласует расчетные и экспериментальные значения величин краевого угла смачивания.

4. Доказано, что при повышении температуры устойчивость смачивающей пленки определяется балансом между структурными силами отталкивания, вызванными действием гидрофильной подложки, и структурного притяжения со стороны гидрофобной межфазной поверхности вода-воздух.

5. Правильность методики расположения минералов по поверхностным свойствам в ряд доказывается тем, что краевой угол отличен от нуля при преобладании сил структурного притяжения над силами структурного отталкивания и увеличивается с ростом температуры.

6. Выявлена пропорциональная зависимость сил сцепления частиц от их размера, установлены закономерности разрушения и механизм образования структур в полидисперсных системах, доказана возможность очистки сфалерита от шламов введением в пульпу крупных породообразующих минералов.

7. Установлена возможность изменения устойчивости смачивающих пленок за счет нагрева граничного слоя пузырька. Определены рациональные параметры цинковой флотации и в условиях МОФ перекомпонованы флотомашины для выполнения флотации методом "в два приема" с выделением "цинковой головки" паровоздушной смесыо после дешламации поверхности сфалеритов породообразующими минералами и агитации с аэрированием.

8. С учетом фазового перехода теплоносителя рассмотрена задача тепломассообмена в паровоздушной смеси, используемой при флотации в качестве газовой фазы.

9. Разработана гравитационно-флотационная технология обогащения свинцово-цинковых руд и выполнен технический проект реконструкции Мизурской ОФ, в соответствии с которым в цикле измельчения уставлены отсадочная машина "Труд-3" и концентрационный стол СКО-15. В 2005 г. планируется завершить испытания разработанной технологии.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Паньшин, Андрей Михайлович, Владикавказ

1. Годэн A.M. Флотация. М.: Гос. научн.-техн. изд-во лит. по горному делу, 1959. - 654 с.

2. Абрамов A.A. Технология обогащения руд цветных металлов. М.: Недра, 1983. - 359 с.

3. Конев В.А. Флотация сульфидов. М.: Недра, 1985. - 262 с.

4. Абрамов A.A., Леонов С.Б. Обогащение руд цветных металлов. М.: Недра, 1991. - 407 с.

5. Абрамов A.A. Переработка, обогащение и комплексное использование твердых полезных ископаемых. Т. II. Технология обогащения полезных ископаемых М.: Изд-во МГГУ, 2004.-510 с.

6. Козин В.З. Исследование руд на обогатимость. Екатеринбург: Изд-во УГГА, 2001. -178 с.

7. Козин В.З. Об оптимизации схем обогащения. //Материалы международной НТК "Научные основы и практика разведки и переработки руд и техногенного сырья": Сборник. Екатеринбург, Изд-во АМБ, 2003. - С. 3-6.

8. Соколов В.И. Повышение эффективности обогащения смешанных медно-молибденовых руд на основе совершенствования процессов раскрытия и разделения полиминеральных комплексов. Автореферат дис. . канд. техн.наук. Москва, МГГУ, 2005.-21 с.

9. Духанин Ю.И. Исследование свинцово-цинковой флотации статистическими методами с целью разработки моделей и принципов автоматического управления. Автореферат дис. . канд.техн. наук. Москва, МИСиС, 1970. - 29 с.

10. Тихонов О.Н. Закономерности эффективного разделения минералов в процессах обогащения полезных ископаемых. М.: Недра, 1984. - 208 с.

11. Цыпин Е.Ф. Научные основы и технологии предварительного обогащения минерального и техногенного сырья. Автореферат дис. . докт.техн.наук. Екатеринбург, УГГГА, 2000. - 44 с.

12. Фишман М.А., Соболев Д.С. Практика обогащения руд цветных и редких металлов.Т. I. М.: Металлургиздат, 1957. - 596с.

13. Богданов О.С., Ненарокомов Ю.Ф. Справочник по обогащению руд. Обогатительные фабрики. М.: Недра, 1984. - 358 с.

14. Бадеев Ю.С., Гершман М.Д., Энгель Р.И. Показатели эффективности обогащения руд в тяжелых суспензиях: //Обогащение руд. 1975. - № 4. - С. 9-13.

15. Томов Т.Г. Обогащение руд в тяжелых жидкостях. М.: Наука, 1968. - 164 с.

16. Берлинский А.И. Разделение минералов. — М.: Недра, 1988. 227 с.

17. Гуляихин Е.В., Солоденко А.Б., Бочкарев Г.Р. Сепарация минерального сырья в псевдоутяжеленных средах. Новосибирск: Наука, 1984 - 136 с.

18. Кравченко Н.Д. Магнитогидростатическая сепарация отходов цветных металлов // Обзор ЦНИИЭиИЦМ: Сборник: М., 1986. - 55 с.

19. Солоденко А.Б., С.И.Евдокимов, М.П. Казимиров. Обогащение россыпей золота. -Владикавказ: ООО НПКП "МАВР", 2001. 368 с.

20. Губаревич В.Н. Разделение материалов в магнитных жидкостях. М.: Недра, 1987. — 85 с.

21. Фрумкин А.Н. О явлениях смачивания и прилипания пузырьков //Журн.физ.химии, -1938.-Т. 12.-№4.-С. 337-345.

22. Дерягин Б.В. Теория капиллярной конденсации //Жури, физ химии. 1940. - Т. 14. - № 2.-С. 137-147.

23. Мартынов Г.Л., Старов В.М., Чураев Н.В. Гистерезис краевого угла на однородных поверхностях //Коллоидн.журн. 1977. Т. 30. - № 3. - С. 472-484.

24. Дерягин Б.В., Кусаков М.М. Свойства тонких слоев жидкостей // Изв. АН СССР. Сер. хим. 1936. - № 5. - С. 741-753.

25. Сыромятников В.В. Оптимизация технологического режима измельчения и флотации руды переменного состава (на примере свинцово-цинковых руд Алмалыкских месторождений). Дис. канд.техн.наук. Орджоникидзе, 1983. - 217 с.

26. Дерягин Б.В. К вопросу об определении понятия расклинивающего давления //Коллоидн.журн. 1955. - Т. 17. - № 3. - С. 207-214.

27. Дерягин Б.В., Чураев Н.В. К вопросу об определении понятия расклинивающего давления // Коллоидн. журн. 1976. - Т. 38. - № 3. - С. 438-448.

28. Derjaguin B.V. On the repulsive forces between charged colloid particles. Trans. Faraday Soc., 1940, vol. 36, N 225, p. 203-215, p. 730-731.

29. Derjaguin B.V., Landau L.D. Theory of stability of strongly charged liophobic sols. — Acta Phys.-Chim. URSS, 1941, vol. 14, N 6, p. 633-662.

30. Лифшиц E.M. Теория молекулярных сил притяжения между твердыми телами // Журн. экспер. и теоретич. физики. 1955. - Т. 29. - № 1. - С. 94-112.

31. Дерягин Б.В. Сольватные слои как особые граничные фазы // Труды Всесоюзной конференции по коллоидной химии : Сборник. Киев, изд-во АН УССР, 1952. - С. 26-51.

32. Дерягин Б.В., Чураев Н.В. Изотерма расклинивающего давления пленок воды на поверхности кварца//ДАН СССР. 1972. - Т. 207. -№ 3. - С. 572-575.

33. Derjaguin B.V. Structural component of disjoining pressure. J. Colloid and Unterface Sci., 1967, vol. 49, N2, p. 249-255.

34. Derjaguin B.V. Structural component of the disjoining pressure of thin layers of liquids. -Croat, chem. acta, 1977, sv. 50, N 1-4, s. 187-195.

35. Derjaguin B.V. Structural and thermodynamic peculiarities of the boundary layers of liquids. Pure and Appl. Chem., 1980, vol. 52, N 10, p. 1163-1178.

36. Чураев H.B., Соболев В.Д. Прогноз условий смачивания на основе изотерм расклинивающего давления. Компьютерные расчеты //Коллоидн. журн. 1995. - Т. 57. -№6.-с. 888-896.

37. Дерягин Б.В., Чураев Н.В. Смачивающие пленки.- М.: Наука, 1984. 160 с.

38. Marcelja S., Radic N. Repulsion of interfaces due to boundary water. Chem. Phys. Left., 1976, vol. 42, N 1, p. 129-134.

39. Чураев H.B. Поверхностные силы и физикохимия поверхностных явлений //Успехи химии. 2004. - Т. 73. - № 1. - С. 26-38.

40. Пинская Г.И., Гетлинг A.B., Яхнин Е.Д. Гидродинамический метод измерения сил сцепления между твердыми частицами в жидкости // Коллоидн. журн.- 1978. Т. XL, вып. З.-С. 494-499.

41. Whalen J.W., Kuo-Yann L. Adgesive wettability of modified surfaces of sodalime glass. J. Colloid and Interface Sei., 1977, vol. 59, N 3, p. 483-490.

42. Березкин B.B., Ершов А.П., Есипова H.E. и др. Исследование пропитки гидрофобных капилляров растворами ПАВ под действием внешнего давления // Коллоидн. журн.- 1979. -Т.41.-№5.-С. 849-855.

43. Сумм Б.Д., Горюнов Ю.В. Физико-химические основы смачивания и растекания. М.: Химия, 1976.-214 с.

44. Дерягин Б.В., Ершова И.Г., Железный Б.В. и др. Исследование теплового расширения структурной модификации воды в кварцевых капиллярах // ДАН СССР. 1966. — Т. 170. -№4.-С. 876-879.

45. Чураев Н.В., Соболев В.Д. Вклад структурных сил в смачивание поверхности кварца растворами электролита // Коллоидн. журн.- 2000. Т. 62. - № 2. - С. 278-285.

46. Авдохин В.М. Теоретическое обоснование и разработка методов интенсификации и управления флотацией сульфидных руд на основе многомерного физико-химического моделирования процессов. Автореферат дис. . докт.техн.наук. — Москва, 1986. 36 с.

47. Глазунов JI.A. Гидродинамика и поверхностные силы в процессе взаимодействия частицы и пузырька (По докладу Р.Х.Юуун). (По материалам XVII Международного конгресса по обогащению полезных ископаемых // Цветные металлы. 1993. - № 2. - С. 64-67.

48. Чантурия В.А. XIX Международный конгресс по обогащению полезных ископаемых (Сан-Франциско, США, 22-27 октября 1995 г.) // Цветные металлы. 1996. - J6 1.-C.7-10.

49. Максимов И.И. XXII Международный конгресс по обогащению полезных ископаемых (28 сентября-3 октября 2003 г., Кейптаун, ЮАР) // Обогащение руд. 2004. - № 1. - С. 3-14.

50. Щукин Е.Д., Амелина Е.А., Юсупов Р.К. и др. Оценка прочности индивидуальных контактов между кристалликами в пористых дисперсных телах // ДАН СССР. 1970. - Т. 51.-№5.-С. 1037-1040.

51. Лу Шоу-Цзы. О роли гидрофобного взаимодействия во флотации и флокуляции // Коллоидн. журн. 1990. - Т. 52. - № 5. - С. 858-864.

52. Дерягип Б.В., Чураев Н.В., Муллер В.М. Поверхностные силы. М.: Наука, 1987.

53. J.N.Israelachvili. Intermolecular and Surface Forces. Academic Preess, New Yore, 1985.

54. Чураев H.B. Физикохимия процессов массопереноса в пористых телах. М.: Химия,1990.

55. Christenson Н.К., Claesson P.M. Direct measurements of the force between hydrophobicsurfaces in water. Adv. in Colloid and Interfaces Science, 2001, vol. 91, p. 391-436.

56. Laskowski J.S., Hu Z., Yoon R.H. Energy Barier in Particle-to-bubble Attachment and its Effect on Flotation Kinetics //XVII International Mineral Processing Congress, Preprints. Vol. 2. P. 237-249.

57. Глазунов JI.A. Влияние энергетического барьера на кинетику флотации // Цветная металлургия. 1992. - № 11. - С. 43-45.

58. Аккерман Ю.Э. Методы определения измельчаемости руд для расчета производительности промышленных барабанных мельниц // Обогащение руд. — 2004. № 5.-С. 35-41.

59. Биленко Л.Ф. Закономерности измельчения в барабанных мельницах. М.: Недра, 1984. 200 с.

60. Богданов О.С., Поднек А.К., Хайнман В.Я., Янис H.A. Вопросы теории и технологии флотации // Труды института Механобр: Сборник. JI., 1959. - Вып. 124. - 392 с.

61. Плаксин И.Н., Шафеев Р.Ш. О влиянии крупности частиц галенита на закрепление флотационных реагентов-собирателей // ДАН СССР. 1962. - Т. 142. - № 1. - С. 131-133.

62. Эпельман M.JL, Ручкин И.И., Брюхов В.В. и др. О целесообразности усреднениягмедно-цинковых руд // Обогащение руд. 1976. - № 4. - С. 18-20.

63. Волошин H.H., Пудов В.Ф. Эффективность усреднения комплексных медно-свинцово-цинковых руд // Обогащение руд. 1973. - № 1. - С. 6-11.

64. Машевский Г.Н., Павлов А.И., Походзей Б.Б. К вопросу о влиянии колебания качества , руды на извлечение металла в концентрат // Обогащение руд. 1977. - № 1.-С. 13-15.

65. Бастан П.П., Ключкин Е.И. О влиянии дисперсии качества руды на извлечение металла в концентрат // Обогащение руд. 1976. - № 1. - С. 24-25.

66. Волошин H.H., Букетов Е.А., Гиндин М.А. и др. Технологическая и экономическая эффективность усреднения свинцово-цинковых руд на Карагайлинском ГОКе // Обогащение руд. 1981. - № 5. - С. 3-6.

67. Абрамов A.A. Теоретические основы оптимизации селективной флотации сульфидных руд. М.: Недра, 1978. - 280 с.

68. Абрамов A.A., Леонов С.Б., Сорокин М.М. Химия флотационных систем. М.: Недра, 1982.-312 с.

69. Шеттиби М., Абрамов A.A. Об оптимизации pH флотации галенита// Горный информационно-аналитический бюллетень: Сборник. М., МГГУ, 2000. - № 6. - С. 93-94.

70. Сазерленд K.J1., Уорк И.В. Принципы флотации М.: Государственное научно-техническое изд-во литературы по черной и цветной металлургии, 1958. 412 с.

71. Богданов О.С., Гольман A.M., Каковский И.А. и др. Физико-химические основы теории флотации. М.: Наука, 1983. - 264 с.

72. Рубинштейн Ю.Б., Филиппов Ю.А. Кинетика флотации. М.: Недра, 1980. - 375 с.

73. Глембоцкий В.А., Анфимова Е.А., Заикин С.А. и др. Раздельное кондиционирование пульпы с реагентами как способ доизвлечения крупнозернистых минералов // Обогащение руд.-1972.-№2.-С. 37-39.

74. Глембоцкий В.А. Основы физико-химии флотационных процессов. М.: Недра, 1980. -471 с.

75. Эйгелес М.А. Основы флотации несульфидных минералов. М.: Недра, 1964. 407 с.

76. С&мыпш В.Д., Щендригин А.Н., Махмугов Ж.М. и др. Разработка схемы раздельной селективной флотации комплексных руд Джезказгана, основанной на учете спектра флотируемости минералов // Обогащение руд. — 1982. № 4. — С. 24-26.

77. Самыгин В.Д. Закономерности разделения и оптимизация фракционной флотации неоднородных компонентов. Автореферат дис. докт.техн.наук. Москва, МИСиС, 1987. -37 с.

78. Щендригин А.Н. Совершенствование технологии обогащения медно-свинцовых руд Джезказганского месторождения на основе схем раздельной селективной флотации. Автореферат дис. канд.техн.наук. Москва, МИСиС, 1983. - 24 с.

79. Рябов Ю.В., Мещеряков Н.Ф. Современные направления в области флотации крупных частиц // Современное состояние и перспективы развития теории флотации: Сборник. -М., Наука.-С. 192-201.

80. Рубинштейн Ю.Б., Мелик-Гайказян В.И., Матвеенко И.И. и др. Пенная сепарация и колонная флотация. М.: Недра, 1989. - 304 с.

81. Дерягин Б.В., Духин С.С., Рулев H.H. Кинетическая теория флотации малых частиц // Теоретические основы и контроль процессов флотации: Сборник. М., Наука, 1980. — С. 5-21.

82. Дерягин Б.В., Духин С.С., Рулев H.H. Микрофлотация: Водоочистка, обогащение. -М., Химия.-1986.- 112 с.

83. Плаксин И.Н., Околович A.M., Дмитриева Г.М. и др. Новая технология обогащения свинцово-цинковой руды. М.: Гос. научн.-техн. изд-во лит. по горному делу, 1961. - 128 с.

84. Каташин J1.B., Егоров А.К., Бессонов C.B. Опыт применения стадиальной и струйной флотации к обогащению свинцово-цинковой руды // Изв.вузов. Цветная металлургия.1958.-№2.-С. 33-39.

85. Джуматаев Ф., Перкалева В., Поляков М. К вопросу разработки схемы флотации полиметаллических руд // Цветные металлы. 1957. - № 3. - С. 1-5.

86. Лагунов М.М. Рациональное использование фронта флотации // Цветные металлы.1959.-№8.-С. 75-77.

87. Кармазин В.И., Кармазин В.В. Магнитные методы обогащения. М.: Недра, 1978. - 255 с.

88. Кармазин В.И., Кармазин В.В. Магнитные методы обогащения. М.: Недра, 1984. - 416 с.

89. А.Б.Солоденко. Научные основы создания техники и технологии для обогащения минерального сырья в ферромагнитных коллоидах : Дис. докт.техн.наук. — М., МИСиС, • 1992.-391 с.

90. Федякин H.H. О температурном расширении воды в микрокапиллярах // ДАН СССР. -1961.-Т. 138. -№6.-С. 1389-1391.

91. Арипов Э.А., Орел М.А., Аминов С.Н. Гидрофобные взаимодействия в бинарных растворах поверхностно-активных веществ. Ташкент: Фан, 1980. - 140 с.

92. Эрдеи-Груз Т. Явления переноса в водных растворах. М.: Мир, 1976. - 597 с.

93. Staszczuk Р. Rola przypowierzchniowych vvarstewek vvody vv procesach vvzbogacania mineralow //Rudy I metale niezelazne, 1987, № 4, с/135-141.

94. Дерягин Б.В. Теория капиллярной конденсации // ЖФХ, 1940. - Т. 14. - № 2. - С. 137-147; Acta Phys.-Chem. URSS, 1940, vol. 12, N 2, p. 181-200.

95. Фукс Г.И. О силах контактных взаимодействий твердых частиц в жидкой среде // Успехи коллоидной химии: Сборник. М., Наука, 1973. - С. 117-120.

96. Скрылев Л.Д., Скрылева Т.Л., Небеснова Т.В. Гетерокоагуляционная модель процесса флотационного выделения тонкоэмульгированных нефтепродуктов // Химия и химическая технология. -2001.-Т. 44, вып 1.-С. 143-146.

97. Побережный В.Я., Кульский Л. А. К вопросу об измерении заряда газового пузырька по его отклонению в магнитном поле // Электронная обработка материалов. 1981. - № 6. -С. 48-50.

98. Скрылев Л.Д., Скрылева Т.Л., Колтыкова Г.Н. Гетерокоагуляционная модель флотационного выделения ионов меди, никеля и цинка // Изв.вузов. Цветная металлургия. -1997.-№6.-С. 3-7.

99. Евдокимов С.И., Паньшин A.M., Солоденко A.A., Канашвили М.Ж. Способ переработки минерального сырья. МПК7 В03В 9/00. Заявка № 2004131817 с приоритетом от 01.11.2004 г.

100. Березкин В.В., Ершов А.П., Есипова Н.Е. и др. Исследование пропитки гидрофобных капилляров растворами ПАВ под действием внешнего давления. // Коллоидн. журн. -1979. Т. 41. - № 5. - С. 849-855.

101. Сумм Б.Д., Горюнов Ю.В. Физико-химические основы смачивания и растекания. -М.: Химия, 1976.-232 с.

102. Электрокинетические свойства граничного слоя на поверхности кварца в растворах простых электролитов /Д.А. Фридрихсберг, М.П. Сидорова, М. Фазилова, И.Б. Дмитриева //Поверхностные силы в тонких пленках: Сборник. -М., 1979. С. 119-124.

103. Ковачев К. К вопросу о влиянии температуры на флотацию аполярных минералов //Техника (бол г.). 1961. - Т. 10. - №9. - С. 16-19.

104. Жуков И.И. Влияние темпертуры на числа перенос ионов через диафрагмы и на их дзета-потенциал //Избранные труды: Сборник. М. : Изд-во АН СССР, 1952. - С. 283-289.

105. Lyklema J. Double layer on silver iodide. - Disc. Faraday Soc., 1966, No. 2, p. 81-90.

106. Bijsterbosch B.H., Lyklema J. Interfacial electrochemistry of silver iodide. - Advances in colloid and interface science, 1978, Vol. 9, No. 3, p. 147-251.

107. Бергер Г.С., Лернер B.H., Шелестов M.C. Новый прибор для определения флокуляции минеральных зерен в водных суспензиях //Материалы коллоквиума по теории флотации: Сборник.-Алма-Ата, 1970.-С. 181-185.

108. Бергер Г.С., Евдокимов С.И., Баймаханов М.Т. О взаимосцеплении минеральных зерен в водных суспензиях //Теоретические основы и контроль процессов флотации: Сборник. М., 1980. - С. 28-33.

109. Евдокимов С.И. Повышение эффективности флотации на основе использования паровоздушной смеси: Дис. канд.техн.наук, Орджоникидзе, СКГМИ, 1989. 155 с.

110. Ширяева H.K. Применение ароматических аминов в качестве дополнительных реагентов при флотации свинцово-цинковых руд. Автореферат дис. . канд.техн.наук. -Иркутск, 1986.-24 с.

111. Ребиндер П.А. Поверхностные явления в дисперсных системах. Коллоидная химия. -М.: Наука, 1978.-368 с.

112. Кройт Г.Р. Наука о коллоидах. Т. 1. Необратимые системы. М.: Изд-во иностранной литературы, 1955. 539 с.

113. Китченер Дж. Коллоиды: новые ростки из старых корней // Коллоидн. журн. 1978.- Т. XL, вып. 2. С. 406-408.

114. Плаксин И.Н., Хажинская Г.Н. К вопросу о взаимодействии щелочных ксантогенатов с цинковой обманкой // ДАН СССР. 1954. - Т. XCVII. - № 6

115. Яремко З.М., Солтыс М.Н. К определению дисперсности суспензий седиментационным методом // Коллоидн. журн. 1980. - Т. XLII. - № 4. - С. 805-807.

116. Мизонов В.Е., Жуков В.П., Новосельцев И.И. и др. Закономерности преобразования формы частиц при измельчении // Изв.вузов. Химия и химическая технология. 1997. - Т. 40, вып. 6.-С. 117-119.

117. Урьев Н.Б. Физико-химическая динамика дисперсных систем // Успехи химии. -2004.-Т. 73. -№ 1.-С. 39-62.

118. Самыгин В.Д. Физические основы элементарного акта минерализации пузырьков при флотации // Современное состояние и перспективы развития теории флотации: Сборник. -М., Наука, 1979.-С. 5-28.

119. Шульце Х.И., Готтшалк Г. Экспериментальные исследования гидродинамического взаимодействия частиц с газовым пузырьком // Коллоидн. журн. 1981. - Т. XLIII. - № 5. — С. 934-944.

120. Рулев H.H. Эффективность захвата броуновских частиц пузырьком газа при флотации // Колоидн .журн.- 1979. Т. XLI. - № 4. - С. 742-749.

121. Рулев H.H., Духин С.С., Семенов В.П. О влиянии агрегирования частиц на элементарный акт безынерционной флотации // Коллоидн. журн. 1979. - Т. XLI. - № 2. -С. 263-271.

122. Рулев H.H. Гидродинамика всплывающего пузырька (обзор). // Коллоидн. журн.-1980. Т. XLII. - № 2. - С. 252-263.

123. Лебедев А.Е., Личак Д.А., Зайцев А.И. и др. Влияние полидисперсности твердой фракции на процесс разделения суспензий // Изв. вузов. Химия и химическая технология.- 2002. Т. 45, вып. 7. - С. 114-116.

124. Семенов E.B. Расчет вероятности столкновения взвешенных частиц в потоке суспензии // Коллоидн. жури. 1981. - Т. XLIII. - № 5. - С. 912-917.

125. Rasemann W. On the Attachment Probability of Bubble/Particle Contacts in Solid/Liquid Suspensions //International Journal of Mineral Processing, 1988, vol. 24, p. 247-267.

126. W. Rasemann. On the attachment probability of bubble/particle contacts in solid/liquid suspensions //Internat. Journal of Mineral Processing, 1988, vol. 24, p. 247-267.

127. Щукин Е.Д., Юсупов P.K., Амелина E.A. и др. Экспериментальное исследование сил сцепления в индивидуальных микроскопических контактах между кристалликами при поджиме и спекании // Коллоидн. жури. 1969. - Т. XXXI. - № 6. - С. 913-918.

128. Яхнин Е.Д., Пинская Г.И. Экспериментальное определение сил сцепления между полиэдрическими частицами в жидкой среде // Коллоидн. журн. 1978. - Т. XL. - № 3. -С. 592-593.

129. Нейман М.И., Яхнин Е.Д. Прочность контактов между частицами мелового наполнителя // Коллоидн. журн. 1979. - Т. XLI. - № 5. - С. 1025-1028.

130. Яхнин Е.Д., Таубман А.Б. К вопросу о структурообразовании в дисперсных системах //ДАН СССР.- 1965.-Т. 155.-№ 1.-С. 179-182.

131. Ребиндер П.А., Щукин Е.Д., Марголис Л.Я. О механической прочности пористых дисперсных тел // ДАН СССР. 1964. - Т. 154. - № 3. - С. 695-698.

132. Яминский В.В., Юсупов Р.К., Амелина Е.А. и др. Поверхностное натяжение на границе твердое тело-жидкость. Силы сцепления упругих гладких частиц // Коллоидн. журн. 1975. - Т. XXXVII. - № 5. - С. 918-925.

133. Яминский В.В., Амелина Е.А., Щукин Е.Д. Силы взаимодействия между неполярными твердыми частицами в жидких средах // Поверхностные силы в тонких пленках: Сборник. М., Наука, 1979. - С. 13-20.

134. Околович A.M., Фигурнова JI.И. Особенности флотации сфалерита из полиметаллических сульфидных руд. М.: Наука, 1977. 116 с.

135. Постовалов И.П., Вершинин Е.А., Ручкин И.И. и др. Исследование флотируемости сульфидных минералов при обогащении колчеданных медно-цинковых руд // Обогащение руд.-1976.-№6.-С. 12-15.

136. Митрофанов С.И. Селективная флотация. М.: Металлургиздат, 1958. 726 с.

137. Богданов О.С. А.М.Гольман, И.А.Каковский и др. Физико-химические основы теориии флотации. М.: Наука, 1983. 264 с.

138. Классен В.И., Мокроусов В.А. Введение в теорию флотации. М.: Госгортехиздат, 1959.-636 с.

139. Райская Е.В. Технология флотации полиметаллических руд за рубежом // Обогащение руд. 1978. - № 3. - С. 43-45.

140. Чуянов Г.Г. Выбор интервала варьирования при планировании опытов флотации // Обогащение руд. 1970. - № 5. - С. 41-42.

141. Просвирина Э.В., Барбин М.Б. Исследование влияния дзета-потенциала на скорость фильтрования в присутствии собирателей // Изв. вузов. Горный журнал. 1974. - № 2. - С. 161-163.

142. Околович A.M. Некоторые примеры повышения селективности флотационного процесса // Опыт флотации руд тяжелых цветных металлов (материалы Всесоюзной школы): Сборник. М., ГОСИНТИ, 1964. - С. 100-110.

143. Барский Л.А., Козин В.З. Системный анализ в обогащении полезных ископаемых. М.: Недра, 1978. 486 с.

144. Бочаров В.А., Томова И.С. Применение газовоздушного кондиционирования при селективной флотации // Цветные металлы. 1988. - № 5. - С. 103-106.

145. Бочаров В.А., Рыскин М.Я. Технология кондиционирования и селективной флотации руд цветных металлов. М.: Недра, 1993. 288 с.

146. Арустамян М.А., Калинин Е.П., Хамидуллина Ф.И. и др. О влиянии окислительной пропарки пульпы на показатели цинковой флотации // Горный журнал. 2003, специальный выпуск. - С. 39-41.

147. Косиков Е.М., Елисеев Н.И., Аржанников Г.И. и др. Аэрационное кондиционирование пульпы с подогревом улучшает извлечение цинка // Цветные металлы. 1978. - № 10

148. Косиков Е.М., Попов С.И., Гармс Л.Я. и др. Внедрение аэрационно-теплового кондиционирования пульпы на Кировоградской обогатительной фабрике // Цветные металлы. 1983.- № 1

149. Аржанников Г.И. и др. Внедрение предварительной обработки пульпы паром при селекции сульфидов цинка и железа на Гайской фабрике // Изв.вузов. Цветная металлургия. 1973. - № 10

150. Бочаров В.А., Сапожников В.П., Ручкин И.И. и др. О селективной флотации цинково-пиритных пульп с подогревом // Цветные металлы. 1972. - № 4

151. Бочаров В.А., Копылов В.М. Тепловое кондиционирование сульфидных пульп // Цветные металлы. 1979. - № 11. - С. 102-105.

152. Елисеев Н.И., Курчавова J1.B. Исследование устойчивости ксантогенатов при повышенных температурах // Обогащение руд. 1979. - № 2

153. Копылов В.М., Бочаров В.А. Формирование ионного состава жидкой фазы флотационной пульпы при окислительно-тепловом кондиционировании // Цветные металлы. 1980. - № 5.

154. Копылов В.М., Бочаров В.А., Беляев М.А. и д. Теория и практика аэрационного кондиционирования пульп при флотации медно-цинково-пиритных руд // Цветные металлы. 1981. - № 1. - С. 90-93.

155. Копылов В.М., Бочаров В.А., Рыскин М.Я. // Цветные металлы. -1979. № 6. - С. 85-89.

156. Cassell Е.А., et al. Removal of colloidal pollutants by microflotation //American Institute of Chemical Engineers Journal. Vol. 17,1971, p. 1486.

157. Somasundaran P. Process Proc. Int. Symp., Las Vegas. 1980, New York, 1980. P. 11121128.

158. Weibai Hu., Dianzuo Wang, Huaai Lin. Flotation of wolframute slime practice and technological innovation. 14th Int. Miner. Process, Congr. World wide Ind. Appl. Miner. Process Technol., Toronto, Oct. 17-23,1982, Prepr. Sess. 4 S. L., s.a. 10/1-10/14

159. Greene E. W., Duke J.B. Selective Froth Flotation of Ultrafine Mineral or Slimes //Trans. SME/AIME. Vol. 223,1962. p. 389.

160. Collins D.N., Read A.D. The Treatment of Slimes //Mineral Scince and Engineering. Vol. 3, No. 2, April 1971, p. 19.

161. Warren L,J. Slime coating and shear-flocculation in the scheelite-sodium oleate system //Transactions, Institute of Mining Metallurgy. Vol. 84,1973, p. С 99.

162. Waksmundzki A., Neczaj-Bruzewica J., Planik N. Mechanism of Carryover of Cangue Slimes During Flotation of Sulfur Ore. //Transactions. Institute of Mining and Metallurgy. Vol. 80,1971. p. С 249.

163. Fuerstenay D. Fine particle flotation //Symposium on advances in mineral processing. Littleton, New-Orleans, USA, 1986, p. 669-706.

164. Рунолинна У., Курронен С., Ринне Р. Флотация ильменитовой руды на фабрике Отанмаки // Межд. конгр. по обогащению полезных ископаемых (Лондон, апрель, 1960): Сборник. М., Госгортехиздат, 1962. - С. 263-284.

165. Bogdanov O.S., Emelyanov M.F., Maximov I.I., Otrozhdennova L.A. Influence of some Factors on Fine Particle Flotation // Fine Particle Processing, New York, 1980, vol. 1, p. 706-719.

166. Fuerstenau D.W. Fine Particle Flotation. Fine Particle Processing, New York, 1980, vol. 1, p. 669-705.

167. Somasundaran P. Principles of Flocculation, Dispersion and Selective Flocculation. Fine Particle Processing, New York, 1980, vol. 1, p. 947-976.

168. Эйзенберг Д., Кауцман В. Структура и свойства воды. Л.: Пщрометеоиздат, 1975. 280 с.

169. Мищенко К.П., Полторацкий Г.М. Термодинамика и строение водных и неводных растворов электролитов. Л.: Химия, 1976. - 328 с.

170. Хорн Р.А. Морская химия (структура воды и химия гидросферы). М.: Мир, 1972. - 400 с.

171. Птицын О.Б. Природа сил, определяющих нативные пространственные структуры глобулярных белков // Успехи современной биологии. 1967. - Т. 63. - Вып. 1. - С. 3-14.

172. Привалов П.Л.//Биофизика.- 1968.-Т. 13.-С. 163-177.

173. Пчелин В.А. Гидрофобные взаимодействия в дисперсных системах. М.: Знание, серия "Химия". - 1976. - № 5. - 64 с.

174. Гуриков Ю.В. Структура воды в диффузной части двойного слоя // Поверхностные силы в тонких пленках: Сборник. М., 1979. - С. 76-80.

175. Drost-Hansen W. On the water structure near solid interfaces. - Ind. and Eng. Chem., 1969, Vol. 61, No. 11, p. 10-47.

176. Drost-Hansen W. Effects of vicinal water on colloid stability and sedimentation processes. - J. of Colloid and Interface Sci., 1977, Vol. 58, No. 2, p. 251-262.

177. Drost-Hansen W. Structure and properties of water ft biological interfaces. - N.Y.: Acad press, 1970, 86 p.

178. Schufle J.A., Huang C.-T., Drost-Hansen W. Temperature dependence of surface conductance and a model of vicinal (interfacinal) water. - J. of Colloid and Interface Science, 1976, Vol. 54, No. 2, p. 184-202.

179. Marcelja S., Radic N. Repulsion of interfaces due to boundary water. Chem. Phys. Lett., 1976, vol. 42, No. l,p. 129-134.

180. Адамсон А. Физическая химия поверхностей. M.: Мир, 1979. - 568 с.

181. Frank H.S., Wen W.Y. Structural aspects of ion-solvent interaction in aqueous solutions: a suqqested picture of water structure. - Disc. Faraday Soc., 1957, No. 24, p. 133-140.

182. Nemethy G., Scheraga H.A. Structure of water and hydrophobic bonding in proteins. I. A model for the thermodynamic properties of liquid water. - J. Chem. Phys., 1962, Vol. 36, No. 12, p. 3382-3401.

183. Nemethy G., Scheraga H.A. Structure of water and hydrophobic bonding in proteins. II. Model for the thermodynamic properties of aqueous solutions of hydrocarbons. - J. Chem. Phys., 1962, Vol. 36, No. 12, p. 3401-3797.

184. Christenson H.K., Claesson P.M. Direct measurements of the force between hydrophobic surfaces in water. Adv. in Colloid and Interface Science, 2001, vol. 91, p. 391-436.

185. Warren L.J. Shear-Flocculation of Ultrafine Scheelite in Sodium Oleate Solutions. J. of Colloid and Interface Sci., 1975, Vol. 50, No. 2, P. 307-318.

186. Rabinovich Ya.I., Deijaguin B.V. //Colloids and Surfaces. 1988. № 30. P. 243.

187. Claesson P.M., Blom C.E., Herder P.C., Ninham B/W. //J. Colloid and Interfaces Sci., 1986. Vol. 114,No. l.P. 234.

188. Чураев H.B. Влияние поверхностных сил на движение жидкости в пористых средах // Успехи коллоидной химии: Сборник. М., Гаука, 1972. - С. 78-85.

189. Whalen J. W., Kuo-Yann L. Adgesive wettability of modified surfaces of sodalime glass. -J. Colloid and Interface Sci., 1977, vol. 59, No 3, p. 483-490.

190. Скороходов В.Ф. Развитие теории и практики разделения минералов в активированных водных дисперсиях воздуха и создание новой флотационной техники: Автореферат дис. докт.техн.наук. Москва, ИПКОН, 2003. - 39 с.

191. Гречко А.В Получение однородной газовой смеси перед тепловыми агрегатами // Цветная металлургия. 2002. - № 1. - С. 25-30.

192. Гречко Л.В. Обобщенный анализ гидродинамики жидкой ванны барботажных пирометаллургических агрегатов // Цветные металлы. 1996. - № 4. - С. 72-74.

193. Гречко A.B. Особые случаи истечения и развития газовых струй в рабочем объеме пиррометаллургических агрегатов // Цветная металлургия. 1994. - № 3. - С. 15-17.

194. Гречко A.B. Изучение тепловых потоков в барботируемом расплаве при различных дутьевых нагрузках // Изв. РАН. Металллы. 1997, № 1. - С. 10-16.

195. Мартыненко О.Г., Лемеш Н.И., Ватутин И.А. и др. Влияние начальных условий на характеристики свободных струй, истекающих из криволинейных каналов // Инженерно-физич. журнал. 1986. - Т. LI. - № 1. - С. 32-36.

196. Гапоненко A.M., Добробаба Ю.П., Ничепуренко C.B. Математическая модель барабанного котла // Изв. вузов. Пищевая технология. 2003. - № 5-6. - С. 133-134.

197. Галушко В.Ф., Шерстобитов И.В., Ничепуренко C.B. Вопросы совершенствования тепловой схемы парогазовых установок с котлами утилизаторами // Тр. КубГТУ, Т. III, Сер. Энергетика. Краснодар. - 1999. - Вып. I. - С. 124-127.

198. Белоус JI.B., Горобец Л.Ж., Мартыненко В.П. Алгоритм расчета технологических и конструктивных параметров помольного узла и классификатора газоструйной измельчителыюй установки // Обогащение руд. 1988. - № 4. - С. 36-40.

199. Сутупш А.Г., Пучков A.C., JIушников A.A. Спонтанная конденсация в турбулентной затопленной струе // Коллоидн. журн. 1978. - T. XL. - № 2. - С. 285-291.

200. Исмагилов Ф.Р., Кива В.Н., Масагутов P.M. и др. Исследование дисперсности аэрозолей, образованных из бинарных смесей // Колоидн. журн. 1980. - T. XLII. - № 1. -С. 127-131.

201. Кочурова H.H., Русанов А.И. Свойства неравновесной поверхности воды и водных растворов // Колоидн. журн. 1981. - T. XLIII. - № 1. - С. 36-42.

202. Русанов А.И. Толщина переходных слоев в теории поверхностных явлений // Успехии химии: Сборник. М., Наука, 1973. - С. 39-44.

203. Анисимов М.П., Костровский В.Г., Штейн М.С. и др. Спонтанная конденсация паров воды // Коллоидн. журн. 1980. - T. XLII. - № 5. - С. 941-944.

204. Барочкин Е.Б., Жуков В.П., Ледуховский Г.В. и др. Метод расчета многоступенчатых теплообменных аппаратов с учетом фазового перехода // Изв.вузов.Химия и химическая технология. 2004. - Т. 47, вып. 2. - С. 170-173.

205. Барочкин Е.В., Жуков В.П., Ледуховский Г.В. и др Обобщенный метод расчета многоступенчатых деаэраторов // Изв.вузов.Химия и химическая технология. 2004. - Т. 47, вып. 9.-С. 100-103.

206. Барочкин Е.В., Жуков В.П., Ледуховский Г.В. и др. Моделирование тепломассообмена в струйных деаэраторах со сложной конфигурацией потоков // Изв.вузов.Химия и химическая технология. 2004. - Т. 47, вып. 9. - С. 76-79.

207. Барочкин Е.Б., Жуков В.П., Ледуховский Г.В. Моделирование тепломассообмена в смешивающих подогревателях со сложной конфигурацией потоков // Изв.вузов.Химия и химическая технология. 2004. - Т. 47, вып. 4. - С. 164-166.

208. Барочкин Е.В., Жуков В.П., Ледуховский Г.В. Математическое моделирование многоступенчатых теплообменников сложной конфигурации // Изв.вузов.Химия и химическая технология. 2004. - Т. 47, вып. 2. - С. 46-47.

209. Никифоров В.А., Панкратов Е.А., Маркова В.А. и др. Использование водяного пара в процессах межфазной поликонденсации // Изв. вузов. Химия и химическая технология. -1997. Т. 40, вып. 3. - С. 98-101.

210. Мержанов K.M. О течении бинарной газовой смеси в вертикальном коаксиальном разнотемпературном канале // Коллоидн. журн. 1981. - Т. XLIII. - № 5. - С. 863-868.

211. Гудрич Ф.Ч. Поверхностная вязкость как капиллярное избыточное свойство переноса. В кн. Современная теория капиллярности (к 100-летию теории капиллярности Гиббса). Л.: Химия, 1980. - 39-61.

212. Сутугин А.Г. Новый принцип классификации процессов спонтанной конденсации // Коллоидн. журн. 1978. - Т. XL. - № 5. - С. 1017-1021.

213. Русанов А.И., Левичев С.А., Жаров В.Т. Поверхностное разделение веществ: Теория и методы. Л.: Химия, 1981. - 184 с.

214. Изв. вузов. Химия и химическая технология. 1997. - Т. 40, вып. 4. - С. 133-135.

215. Елин H.H., Кормашова Е.Р. Об измерении расхода влажного пара // Изв. вузов. Химия и химическая технология. 1999. - Т. 42, вып. 3. - С. 47-50.

216. Соколов В.И. Повышение эффективности обогащения смешанных медно-молибденовых руд на основе совершенствования процессов раскрытия и разделения полиминеральных комплексов: Авторефератдис. канд.техн.наук. М., МГГУ,2005. -20 с.

217. A.c. № 1005919 СССР, МКИ3 В 03 д 1/00. Способ флотационного обогащения полезных ископаемых / Г.С.Бергер, С.И.Евдокимов, Ю.Г.Старцев и др. (СССР). № 3375715/22-03; Заявлено 30.12.81; Опубл. 23.03.83, Бюл. №11.

218. Амелин А.Г. Теоретические основы образования тумана при конденсации пара. М.: Химия, 1972. - 304 с.

219. Городецкий Е.Т., Клюс И.П. Тепловой эффект при дистилляции жидкостей ниже их точек кипения // Изв. вузов. Химия и химическая технология. 1974. - Т. XLII, вып. 10. -С. 1573-1576.

220. Филин A.A. Метод расчета межфазного потока вещества при кипении вблизи равновесия: Автореферат дис. канд.техн.наук. Москва, 1996. - 16 с.

221. Мелик-Гайказян В.И., Емельянова Н.П., Пронин В.Т. О возможной причине повышения селективности разделения тонких частиц минералов при флотации мелкими пузырьками // Цветные металлы. 1994. - № 5. - С. 56-60.

222. Мелик-Гайказян В.И., Емельянова Н.П., Пронин В.Т. К расчету параметров системы частица-пузырек для различных условий пенной флотации // Обогащение руд. 1991. - № З.-С. 16-20.

223. Мелик-Гайказян В.И., Ворончихина В.В., Емельянова Н.П. и др. Основная характеристика флотационной активности аполярных реагентов // Изв. вузов. Цветная металлургия. 2004. - № 4. - С. с. 9-13.

224. Yoon R.H. //Proceedings of the 17-th International Mineral Processing Congress. Dresden. 1991. V. 2. P. 17-31; Aufbereitungtechnik. 1991. Bd. 32. N. 9.474-485.

225. Yoon R.H. //Proceedings of the 1-st International Conference on Modern Process Mineralogy and Mineral Processing. Beijing. 1992. P. 808-813.

226. Рулев H.H. Эффективность захвата броуновских частиц пузырьками газа при флотации // Коллоидн. журн. 1979. - Т. 41, - Вып. 4. - С. 742-749.

227. Мелик-Гайказян В.И. Пенная сепарация //В кн. Богданов О.С., Гольман A.M., Каковский И.А. и др. Физико-химические основы теории флотации. М.: Наука, 1983. — С. 222-239.

228. Рубинштейн Ю.Б., Мелик-Гайказян В.И., Матвеенко Н.В. и др. Пенная сепарация и колонная флотация. М.: Недра, 1989. - 304 с.

229. Тевонян М.С., Гомелаури Н.Г., Кутелия И.И. и др. Промышленные испытания нетоксичного депрессора сфалерита // Цветная металлургия. 1974. - № 10. — С. 23-24.

230. Тевонян М.С., Баликоев С.Л., Кутелия И.И. и др. Совершенствование селективной флотации свинцово-цинковых руд на обогатительной фабрике // Цветная металлургия. -1978.- №5. -С. 12-14.

231. Тевонян М.С., Баликоев С.А., Итаров Ю.К. и др. Перманганатно-манганатный способ селективной флотации / Цветная металлургия. 1979. - № 12. - С. 23-25.

232. ТевоняЕ! М.С., Кутелия И.И., Цховребов Н.В., Жуков В.А. Использование перманганата калия в качестве депрессора при флотации свинцово-цинковой руды // Цветная металлургия. 1981. - № 2. - С. 16-18.

233. Курченко С.М. Окислительная депрессия арсенопирита в процессах флотационной селекции золото- и серебросодержащих сульфидных продуктов, выделенных в развитых схемах гравитационного обогащения: Автореферат дис. . канд.техн.наук. Иркутск, 1988.- 19 с.

234. Главати О.Л., Фиалковский Р.В., Марченко А.И. и др. Стабилизация коллоидных дисперсий СаСОз в углеводородах, содержащих аниоиоактивные ПАВ // Коллоидн. журн. 1980. - Т. ХЫ1. - № 1. - С. 26-30.

Информация о работе
  • Паньшин, Андрей Михайлович
  • кандидата технических наук
  • Владикавказ, 2005
  • ВАК 25.00.13
Диссертация
Разработка и промышленное освоение комбинированной технологии обогащения свинцово-цинкового сырья - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно
Автореферат
Разработка и промышленное освоение комбинированной технологии обогащения свинцово-цинкового сырья - тема автореферата по наукам о земле, скачайте бесплатно автореферат диссертации