Повышение эффективности обогащения труднообогатимых тантал-ниобиевых руд на основе центробежной сепарации

Заярный, Андрей Анатольевич

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Повышение эффективности обогащения труднообогатимых тантал-ниобиевых руд на основе центробежной сепарации
ВАК РФ 25.00.13, Обогащение полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Повышение эффективности обогащения труднообогатимых тантал-ниобиевых руд на основе центробежной сепарации"

На правах рукописи

Заярный Андрей Анатольевич

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБОГАЩЕНИЯ ТРУДНООБОГАТИМЫХ ТАНТАЛ-НИОБИЕВЫХ РУД НА ОСНОВЕ ЦЕНТРОБЕЖНОЙ СЕПАРАЦИИ (на рудах месторождения «Липовый Лог»)

Специальность 25.00.13 - Обогащение полезных ископаемых

Автореферат

диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Чита 2004

Работа выполнена в Читинском государственном университете

Научный руководитель: доктор технических наук,

профессор Михаил Витальевич Костромин

Научный консультант: заслуженный деятель высшей школы РФ,

доктор технических наук, профессор Виктор Петрович Мязин

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Альберт Васильевич Фатьянов

кандидат технических наук Сергей Борисович Татауров

Ведущее предприятие: Федеральное государственное унитарное

предприятие Забайкальский комплексный научно-исследовательский институт

Защита состоится " 27 "_мая_2004 г. в К) часов, на заседании

диссертационного совета Д 212.299.01 при Читинском государственном университете по адресу: г. Чита, ул. Александро-Заводская, 30, зал заседаний учёного совета.

Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью организации, направлять по

адресу: ул. Александро-Заводская, д.ЗО, г. Чита, 672039.

Факс: (3022) 26-43-93

Web-server: www.techuniv.ru

E-mail: root@techuniv. ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ЧитГУ. Автореферат разослан "/ffi " апреля 2004 г.

Учёный секретарь диссертационного совета к. г.-м. н

Н.П.Котова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Попутное извлечение тантала и ниобия, даже при очень низком содержании их в исходной руде, как показывает производственная практика, может быть экономически выгодным.

Крупно и средне вкрапленные тантал-ниобиевые руды обогащаются по стадиальным гравитационным схемам, дополняемым флотацией и магнитной сепарацией. Тонко вкрапленные руды обогащаются высоко затратными флотационными методами, которые не удовлетворяют требованиям экономики и экологии. Потери тантала и ниобия за счет тонких классов на обогатительных предприятиях достигают 30% и больше.

Так, например, до 1992 года на обогатительной фабрике ОАО «Малы-шевское рудоуправление» получали гравитационный и флотационные танта-ловые концентраты из полевошпатовой руды. По гравитационной схеме руда сначала подавалась на два винтовых сепаратора - СВ-1200. Низкое содержание Та в исходной руде обуславливал разветвленную схему его доводки на концентрационных столах общей площадью 90 м2. Извлечение, включая передел доводки, составляло 20,3%. Схема флотационного получения тантало-вого концентрата предусматривала использование технической воды, технологического пара, таких химических реагентов как: соды кальцинированной, сернистого натрия, серной кислоты, талового и трансформаторного масла. Извлечение, включая передел доводки, составляло 20,7% от исходной руды. Технико-экономический анализ выявил бесперспективность схем из-за высоких капитальных вложений и затрат на производство, высокой энергоёмкости. Поэтому на ОАО «Малышевское рудоуправление» возникла актуальная задача обогащения тонковкрапленных бедных тантал-ниобиевых руд альтернативными методами.

Достаточно широкое применение в обогащении благородных и драгоценных металлов как в отечественной практики, так и зарубежной, получили центробежные концентраты компании «Knelsone». В России, до настоящего времени центробежное обогащение редкоземельных металлов (в частности тантала и ниобия) не использовалось. В настоящее время центробежные концентраторы «Falcon» с непрерывной разгрузкой продуктов обогащения успешно применяются при обогащении тантал-ниобиевого сырья на двух фабриках - TANCO (Канада) и Wodgina (Австралия). На фабрике TANCO концентраторы «Falcon» установлены на двух потоках. Первый - хвосты флотации, второй - хвосты винтовых сепараторов. Крупность твердого в обоих потоках составляет порядка 80 %, класса минус 45 микрон. На фабрике Wodg-ina концентраторы «Falcon» работают на руде крупностью минус 75 микрон. Примените центробежных концентраторов «Falcon» на обогатительных фабриках TANKO и Wodgina позволили увеличить извлечение тантал-ниобия, тем самым частично решить проблему потерь в шламах тонких тан-

Недостатком центробежного обогащения является сложность регулировки технологического процесса, на который уходит до нескольких недель работы. Сложность заключается в установлении рациональных режимов сепарации центробежного концентратора, влияющих на эффективность обогащения. Такими режимами являются: величина центростремительного ускорения, расход разжижающей воды, плотность исходного питания, отношение Ж: Т, производительность.

Не достаточно изучен сам механизм сепарации минеральных частиц в центробежном поле, который позволил бы аналитически определить параметры центробежного обогащения для исходной руды, и наоборот, для параметров существующих конструкций центробежных концентраторов - размер минеральных частиц.

Совершенствование данного способа является одной из актуальных задач при обогащении тонковкрапленных тантал-ниобиевых руд.

Цель работы. Обосновать, разработать и реализовать технологию и технические средства центробежной сепарации минералов, существенно повышающие эффективность обогащения бедных тонко вкрапленных тантал-ниобиевых руд.

Идея работы заключается в том, что повышение эффективности обогащения бедных тонко вкрапленных тантал-ниобиевых руд достигается за счёт направленного регулирования постели в рабочей зоне центробежного концентратора и модернизации его конструктивных параметров.

Основные задачи исследований:

1. Оценить современное состояние вопроса обогащения тантал-ниобиевых руд.

2. Выявить основные причины, влияющие на процесс центробежной сепарации минеральных частиц.

3. Разработать и практически реализовать технологическую схему обогащения бедных тонко вкрапленных тантал-ниобиевых руд с применением усовершенствованного центробежного концентратора.

4. Установить технологический регламент работы усовершенствованного отечественного центробежного концентратора.

Методы исследования. Решение поставленных задач выполнялось на базе комплекса современных методов исследований, включающих анализ и научные обобщения практического опыта обогащения тантал-ниобиевых руд, лабораторные и промышленные эксперименты, технико-экономический анализ, реализацию результатов в промышленных условиях. В исследованиях использовались специальные и стандартные измерительные устройства и приборы, а также вычислительная техника.

Основные научные положения выносимые на защиту:

I. Повышение эффективности обогащения тонко вкрапленных тантал-ниобиевых руд достигается центробежной сепарацией, обеспечивающей извлечение мелких классов при оптимальных параметрах центробежного концентратора и режимах обогащения.

2. Повышение глубины обогащения мелких классов тантал-ниобиевых руд достигается путем направленного создания постели в рабочей зоне концентратора по определенному классу крупности (1... 1,5 мм).

3. Полученные экспериментальным путём зависимости эффективности обогащения бедных тонковкрапленных руд в центробежном поле в зависимости от расхода разжижающей воды, величины загрузки (производительности), плотности исходной пульпы, крупности зёрен постели, позволяют установить рациональные режимы работы центробежного концентратора.

Достоверность результатов проведенных исследований, обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций, сформулированных в работе обеспечена прежде всего широким и системным использованием результатов ранее выполненных исследований, и анализа практики обогащения тантал-ниобиевых руд, литературных данных, достаточным объёмом полученных экспериментальных и опытно-производственных данных, обеспечивающих 80-85% надежности.

Научная новизна и значимость выполненных исследований:

1. Установлены зависимости извлечения труднообогатимых мелких классов тантал-ниобиевых руд при центробежном обогащении от изменения технологических параметров (величины зёрен постели, отношения Ж : Т, плотности пульпы, расхода разжижающей воды, производительности концентратора) позволяющие повысить эффективность центробежной сепарации.

2. Для повышения уровня извлечения труднообогатимых классов ценного сырья предложено формировать постель в межрифельном пространстве из кварцевых и полевошпатовых минеральных зёрен крупностью 1... 1,5 мм и высотой 50 мм.

3. Разработана математическая модель процесса сепарации минеральных зёрен в центробежном поле, использование которой позволяет оптимизировать процесс, а также применять её при автоматическом регулировании режимов работы центробежных концентраторов.

Практическая значимость результатов исследований:

1. Обоснована и экспериментально подтверждена возможность центробежного обогащения бедных тонковкрапленных тантал-ниобиевых руд.

2. На основе комплексной оценки исследований установлен критический размер извлекаемого зерна 1... 1,5 мм.

3. Разработаны конструктивные изменения отечественного центробежного концентратора, которые позволяют повысить глубину обогащения мелких классов труднообогатимых тантал-ниобиевых руд.""

4. Разработана технологическая схема обогащения тантал-ниобиевых руд Малышевского рудоуправления с использованием разработанных усовершенствований центробежной сепарации, позволяющие снизить затраты на получения танталовых концентратов.

ского годового экономического эффекта 2658324 руб./год, а также в учебном процессе при выполнении лабораторных работ по курсу «Гравитационные методы обогащения».

Личный вклад автора в проведение исследования:

проведение полупромышленных и промышленных испытаний различных модификаций центробежных концентратов при обогащении бедных тонковкрапленных танталовых руд;

участие в разработке новой конструкции центробежного концентратора;

- определение рационального технологического режима работы модернизированного тульского центробежного концентратора;

- участие во внедрении нового центробежного концентратора.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы

докладывались на научно-технических совещаниях и конференциях: 2-я международная конференция «Забайкалье на пути к устойчивому развитию: экология, ресурсы, управление»(г.Чита, 23-25 мая 2001г.); Международная научно-практическая конференция «Технические науки, технологии и экономика». (г.Чита, 2001 г.); Международное совещание «Плаксинские чтения-2002» «Экономические проблемы и новые технологии комплексной переработки минерального сырья». (г.Чита, 16-19 сентября 2002 г.); Международная конференция молодых ученых и специалистов «Проблемы освоения недр в XXI веке глазами молодых» (г. Москва ,21-23 октября 2002г.); IV Конгресс обогатителей стран СНГ (г. Москва, 19-21 марта 2003 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 11 научных

работ.

Объем и структура диссертации

Работа состоит из введения, пяти глав, списка литературы из 103 наименований и включает 155 страницу машинописного текста (в том числе 24 таблицы, 34 рисунков) и 2 приложений, подтверждающих внедрение результатов диссертационной работы на производстве.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность проводимых исследований.

Первая глава освещает современное состояние обогащения руд на зарубежных и отечественных предприятиях занимающихся обогащением тан-тал-ниобиевого сырья. Используя литературные источники, дана классификация методов обогащения тантал-ниобиевого сырья в зависимость от крупности минерала полезного компонента. Освещены научные достижения в этой области обогащения. Рассмотрена информация о промышленном применении центробежного обогащения в концентраторах с непрерывной разгрузкой концентрата тантал-ниобиевого сырья на зарубежных предприятиях.

Во второй главе представлены технологические схемы и приведены характеристики центробежного обогащения руд благородных и драгоценных металлов с применением центробежных концентраторов с цикличной разгрузкой. Дана оценка лабораторных исследований на обогатимость тантал-ниобиевых тонковкрапленных руд в центробежном поле.

В третьей главе приведены промышленные испытания центробежных концентраторов различных конструкций на обогатительной фабрике ОАО «Малышевское рудоуправление». Выявлены их достоинства и недостатки. Представлен принцип конструктивных изменений центробежного концентратора АО «Механика», а также дано обоснование выбора его рационального режима работы и технологии центробежной сепарации при обогащении тонковкрапленных тантал-ниобиевых руд путем направленного создания постели в рабочей зоне центробежного концентратора.

В четвертой главе экспериментальным путём получены зависимости извлечения ценного компонента при центробежном обогащении от крупности постели, расхода разжижающей воды, производительности и плотности подаваемой на сепарацию пульпы, на основании которых получена по методике М.М. Протодьяконова (старшего) обобщающая формула. Данная формула является математической моделью, которая позволяет оптимизировать режим центробежной сепарации при обогащении тонковкрапленных трудно-обогатимых руд.

В пятой главе описано внедрение в производственную технологическую схему обогатительной фабрики модернизированного отечественного центробежного концентратора. Дана оценка эффективности реализации результатов исследования. Приводятся предлагаемые технологические схемы рудных и россыпных месторождений с применением модернизированного отечественного центробежного концентратора.

Основным методом получения черновых тантал-ниобиевых концентратов в промышленных условиях на сегодняшний день является гравитационный. Обогащение проводят с использованием, главным образом, винтовых сепараторов, отсадочных машин, и концентрационных столов. Недостатком гравитационного метода обогащения главным образом заключается в неэффективном извлечении минеральных зерен тонкого класса. К тому же при длительной эксплуатации происходит износ рабочих поверхностей, что также снижает извлечение полезного компонента. При перечисных операциях используются разветвленные схемы, с применением большого количества обогатительного оборудования, что в свою очередь увеличивает эксплутаци-онные затраты производства. Хорошо изучена редкометалльная флотация минералов тонких классов. Но данный метод обогащения не нашел широкого применения на практике в обогащении тантал-ниобиевого сырья из-за высокой себестоимости. Кроме того, ведение флотационных процессов в промышленных условиях усложняется с возросшими требованиями экологии

По результатам научных исследований и практики центробежного обогащения руд благородных металлов в центробежных концентраторах с цикличной разгрузкой и редкоземельных металлов тантала и ниобия в центробежных концентраторах непрерывного действия можно сказать, что данный метод позволяет эффективно извлекать полезный компонент весьма тонких классов. В условиях отечественной промышленности центробежное обогащение тантал-ниобиевого сырья не проводилось.

Докторами технических наук: Т.С. Юсуповым, В.З. Козиным, К.В. Федотовым, А.В. Богданович и др. видными учеными описаны многие процессы, происходящие в центробежном поле. Но не было дано описание центробежного процесса, при котором происходит эффективное обогащение тонкодисперсных минеральных зёрен при использовании постели в межрифельном пространстве более крупного класса.

Использование данной технологии центробежного обогащения может решить проблему потерь тонких классов тантал-ниобиевых минералов.

Основные результаты исследований отражены в следующих защищаемых научных положениях.

1 Повышение эффективности обогащения тонко вкрапленных тантал-ниобиевых руд достигается центробежной сепарацией, обеспечивающей извлечение мелких классов при рациональных параметрах центробежного концентратора и режимах обогащения.

Как было указано ранее, при обогащении тонковкрапленных тантал-ниобиевых руд традиционным способом наблюдается низкое извлечение ценного компонента, в то же время, технологические схемы обогащения являются сложными, с большим набором оборудования. Стоимость всего комплекса оборудования очень высокая. Часто, даже отдельные элементы технологических схем имеют значительную цену (например сепараторы «Knelsone» и «Falcon». Это хорошо видно на примере ОАО «Малышевское рудоуправление». В связи с этим ОАО «Малышевское рудоуправление» совместно с Тул НИГЛ провели лабораторные испытания центробежных концентраторов отечественного и зарубежного исполнения.

Сравнительные исследования проводились на отечественном центробежном концентраторе Тул НИГЛ с диаметром чаши ротора d=300 мм, и канадском концентраторе «Knelsone» с диаметром чаши ротора d=190,5 мм. Опыты производились при фиксированной производительности Q =648 кг/ч. Число оборотов сепаратора в опытах составляло 300, 370 и 450 об. / мин.. Отношение жидкого к твёрдому - 2:1,3:1,4:1.

Испытания проводились на бедных тонковкрапленных тантал-ниобиевых рудах месторождения «Липовый Лог». Для этого были взяты 2 пробы. Первая проба была отобрана на обогатительной фабрике ОАО «Малышевское рудоуправление» при переработке кварц-полевошпатовой руды. Данная проба была представлена корена коренными рудами; с глубоких горизонтов карьера «Липовый Лог» с содержанием Та менее 0,0030%. Доля тантала находящегося в вскрытых зернах извлекаемого минерала танталит-колумбита, по данным минералогического и химических анализов составляля 63,4% от общей его массы в исходном материале.

Вторая проба отобрана бороздковым методом с верхнего горизонта коры выветривания западного ската карьера «Липовый Лог». Обезиленный класс -2мм подвергался обогащению на центробежных концентраторах.

Лабораторные испытания показали, что максимальное извлечение свободного танталит-колумбита на отечественном центробежном концентраторе

составило 81,4%, на канадском - 82.8%. Подробно лабораторные испытания представлены в диссертации.

Результаты лабораторных опытов показали, что отечественные центробежные концентраторы практически не уступают по эффективности обогащения бедных тонковкрапленых тантал-ниобиевых руд зарубежным аналогам, существенным достоинством отечественных концентраторов является то, что их стоимость в несколько раз меньше, чем у зарубежных концентраторов.

Положительные результаты лабораторных опытов позволили провести промышленные испытания эффективности отечественных центробежных концентраторов. Сначала на обогатительной фабрике ОАО «Малышевского рудоуправления» были установлены два центробежных концентратора с центростремительным ускорением 50 g, изготовленных в г. Туле АО «Механика». В них подавалось питание класса - 1 мм; который выделялся грохочением из разгрузки мельницы мокрого самоизмельчения. Несмотря на наличие эксцентриситета, тульские центробежные концентраторы показали неэффективную работу. Рифли чаши ротора плотно забивались рудой, обогащения не происходило.

После неудачных испытаний Тульских концентраторов, на обогатительной фабрике ОАО «Малышевского рудоуправления» был установлен центробежный концентратор конструкции ОАО «Уралмеханобр» с центростремительным ускорением 70g, в котором при помощи подаваемой разжижающей воды регулируется разрыхление обогащаемого материала в глубоких кольцевых пазах. Концентратор был установлен на рудном потоке пульпы класса -1мм ,с концентрацией твердого 30-40%. Доля тантала находящегося в зернах извлекаемого минерала танталит-колумбита, по данным минералогического и химического анализов составляет 63% от общей его массы в исходном материале.

Продолжительность цикла между разгрузками концентрата составляла 1 час. Тяжелая фракция концентратора обогащалась также циклично на двух концентрационных столах в полном замкнутом цикле в течение 1 часа, после чего отработанный материал удалялся в хвосты. Такая схема позволяла почти полностью выделить в концентрат стола тяжелую фракцию, содержащую тантал. Извлечение при промышленных испытаниях центробежного концентратора конструкции ОАО «Уралмеханобр» за операцию составило 56,1% (по свободному танталит-колумбиту - 88,8%).

Чтобы дать оценку эффективности работы концентратора можно сравнить его показатели с показателями работы винтовых сепараторов, работающих на этом же потоке пульпы.

При содержании Та в питании винтовых сепараторов 0,0022-0,0038, содержание Та в концентрате составило только 0,0062-0,0092% (у центробежного концентратора 0,23-0,27%) с извлечением 48% против 56,1% в центробежном концентраторе.. Низкая концентрация Та в концентрате и большой объем концентрата, получаемых с винтовых сепараторов, обуславливал разветвленную схему его доводки на 17 концентрационных столах.

Между тем, данные по извлечению при доводке чернового концентрата всего на двух столах СКО-7,5, работающих в полном замкнутом цикле с центробежным концентратором составило 98,1 %.

Таким образом, по результатам промышленных испытаний центробежных концентраторов был сделан вывод, что можно ожидать извлечение в концентрат из руды на потоках гравитационной и флотационной схемах обогащения тантал-ниобиевого сырья, при производительности обогатительной фабрики 35 т/час - на уровне 56,1 х 0,918 = 51,5% (81,7% извлечения по свободному Та).

В последствии гравитационная схема была укомплектована аналогичным центробежным концентратором типа «КБ» конструкции ОАО «Уралме-ханобр» с центростремительным ускорением в 120ё. Промышленные испытания проводились в период сентябрь 1999.- май 2000 г. Нагрузка на один концентратор составила 5,5 т/час. Извлечение за операцию составило 50%.

Как показали промышленные испытания, извлечение при работе двух центробежных концентраторов с центростремительными ускорениями 70 g и 120g оказалось ниже, чем при работе одного концентратора с ускорением в 70 g. Из этого следует, что на эффективность обогащения существенно повлияла разница в центростремительных ускорениях.

Несмотря на эффективную работу центробежных концентраторов ОАО «Уралмеханобр», которая обеспечивала получение высоких технологических показателей, данные концентраторы внедрены в схему обогащения не были по следующим причинам: несколько раз выходили из строя подшипниковые узлы и ломались крепежные конструкции; абразивно изнашивались стенки чаши концентраторов. У центробежных концентраторов ОАО «Механика» г. Тулы этих недостатков не отмечено. Кроме того они имеют существенное достоинство - низкую стоимость.

На основе центробежного концентратора АО «Механика» провели модернизацию некоторых узлов (подробнее о которой, будет сказано ниже).В результате получили фактический новый аппарат.

В 2000году центробежный концентратор АО «Механика» путём конструктивных изменений был модернизирован. Чаша ротора была покрыта слоем специального покрытия (полеуританом) для предотвращения абразивного износа. Модернизированному центробежному концентратору, путем увеличения частоты вращения чаши до 350 об/мин, придали центростремительное ускорение 70g. Для создания «кипящего» слоя в межрифельном пространстве в модернизированном центробежном концентраторе предусмотрена подача разжижающей воды. Для этого поверх чаши сделали рубашку. Вода поступает в межрифельное пространство чаши по отверстиям диаметром 0,8 мм, расположенных на расстоянии 2 см друг от друга. Отражатель защищен резиновым покрытием. К отражателю прикреплен импеллер, для придания начального центростремительного ускорения зернам ми-

нералов исходного питания. Питающая труба центробежного концентратора заведена в полость чаши, и находится в 50 мм от импеллера.

Модернизированный центробежный концентратор проходил промышленные испытания на руде крупностью минус 0,2 мм (питание полевошпатовой флотации). Производительность по твёрдому выдерживали 9 т/час, плотности исходного питания 50%, время работы 60 мин. Максимальная величина извлечения получена 5,23% (по свободному танталит-колумбиту 8,3%)при расходе воды 300 л/мин. Чаша ротора центробежного концентратора останавливалась с таким расчётом, чтобы концентрат оставался в рифелях. Выяснили, что по поверхности верхней части всего межрифельного пространства чаши тантал-ниобиевые минералы концентрировались высотой всего в 1..1,5 мм. Внутренняя часть рифелей была заполнена исходной полевошпатовой рудой. Обогащение проходило не эффективно. В результате чаше анализа промышленных испытаний был сделан вывод, что для эффективного обогащения должен присутствовать материал, крупность которого больше, чем крупность исходного питания центробежного концентратора. Для этого, перед подачей исходного питания, в чашу концентратора вручную загружался материал крупностью -1мм. После того как, при работе центробежного концентратора, межрифельное пространство заполнялось данным классом руды, её излишки вытеснялись в хвостовой жёлоб. Установили, что для создания такой постели требуется 20...25 кг более крупного материала. Проведя повторные испытания концентратора с наличием постели, получили максимальное извлечение 56,7%. Концентрат рифелей приобрёл тёмно-серый цвет, а в верхних рифелях чаши ротора наблюдалась чёрная полоса высотой 3...4 мм.

В дальнейшем для определения крупности материала постели, при котором достигается максимальный эффект, провели ряд опытов центробежного обогащения с постелью различной крупности зёрен (0,2 мм, 0,5 мм, 1мм, 1,5 мм и 2 мм). На рисунке 1 показана зависимость извлечения модернизированного центробежного концентратора от крупности зёрен постели при производительности 5 т/час, расходе разжижающей воды 300 л/мин, плотности исходной пульпы 35%.

Таким образом было установлено, что повышение извлечения при обогащении мелких классов тантал-ниобиевых руд обеспечивается путём направленного создания постели в рабочей зоне центробежного концентратора. Наибольший эффект достигается при весовом количестве постели 20...25 кг. Крупности зёрен 1... 1,5 мм.

Для установления рациональных режимов работы центробежного концентратора провели ряд опытов, во время которых изменяли расход

О,мм.

Е = -12,99 +103,47£>-35,5 Ю2

Рис.1. Зависимость извлечения танталит-колумбита Е от крупности постели D.

разжижающей воды, величину загрузки (производительность), плотность исходной пульпы.

Первоначально менялся расход разжижающей воды от 200 до 500 л/мин, при неизменных других параметрах.

На рисунке 2 показана зависимость извлечения танталит-колумбита от расхода разжижающей воды V при наличии постели в межрифельном пространстве. Максимальное извлечение 56,3% получили при расходе разжижающей воды 300 л/мин, при производительности 5 т/ч.

Е =0,14 ехр( 0,94 V ))

Рис.2. Зависимость извлечения танталит - колумбита Е от расхода разжижающей воды V.

Далее испытания проводились при различной производительности р, которая менялась от 2 до б тонн. Наибольшее извлечение получили 56,9% (по свободному танталит колумбиту 90,3%) при производительности 5т/час, и расходе разжижающей воды 300 л/час. На рисунке 3 представлена зависимость извлечения танталит-колумбита от производительности по твёрдому.

Рис.3. Зависимость извлечения колумбит-танталита Е от производительности р.

На завершающем этапе испытаний изменяли плотность исходного питания. Наилучшее извлечение было достигнуто при плотности 35%, которое составило 58% (по свободному танталит - колумбиту 92%). На рисунке 4 показана зависимость извлечения от плотности исходной пульпы р.

Б = 29,3 + 1,91*- 0,04р2 +0,00027 р3

Рис.4. Зависимость извлечения танталита-колумбита Е от плотности исходной пульпы р.

Таким образом, в результате промышленных испытаний было установлено, что наиболее высокий показатель извлечения при работе модернизированного центробежного концентратора достигается при величине центростремительного ускорения 70g, наличии постели крупностью 1_1,5 мм, расходе разжижающей воды 300 л/мин, производительности 5 т/час, и плотности пульпы 35 %. Также было установлено, что при увеличении времени работы модернизированного центробежного концентратора степень обогащения увеличивается, т.е. концентрат рифелей становится богаче, но извлечение падает.

После обработки результатов промышленных испытаний получены зависимости извлечения ценного компонента при центробежной сепарации от расхода разжижающей воды, производительности концентратора, плотности пульпы, размера минеральных зерен постели. С использованием формулы М. М. Протодьяконова (старшего), для описания статистических многофакторных зависимостей пами получено обобщенное уравнение:

_ (29,3 + 1,91р-0,04р1 +0,00027р,)х10(-1,-™Ае,"й№'^'!1х

*-/

0,14 ехр(0,94 ^)х(-12,99+103,47£> - 35,51Р1)

где: - среднее извлечение.

Это обобщенное уравнение, согласно методике М.М. Протодьяконова (старшего), можно считать математичической моделью процесса сепарации минеральных зерен в центробежном полем. Математическую модель можно использовать для оптимизации процесса центробежной сепарации, т.е. задавать те значения аргументов, при которых возможно повышение извлечения ценного компонента. Математическую модель можно применять в автоматических системах регулирования режимов работы центробежного концентратора

После успешных испытаний отечественный центробежный концентратор был внедрён в технологическую схему обогатительной фабрики ОАО «Малышевское рудоуправление» и установлен на отметке +9,6, в осях 13-15. ». В центробежный концентратор подавали питание крупностью минус 1мм, являющейся подрешетным продуктом грохота ГИСЛ 62 узла мельницы мокрого самоизмельчения. Извлечение за операцию составило 56% (по свободному танталит колумбиту 89%) Доводка чернового концентрата на концентрационных столах в незамкнутом цикле, позволяет поднять содержание до 3-5% по Та при 85% извлечения от операции. Доводка специальными методами обогащения (магнитная и электростатическая сепарация, грохочение, выщелачивание, др.) позволяет получить Та-концентрат требуемого качества (15% по Та) с извлечением 80 % от операции. Извлечение по всему переделу танталового концентрата с содержанием 15% Та составляет 21,2;%. Достигнутый показатель соответствуют ранее разработанной схемы гравитации с применением винтовых сепараторов и 17 концентрационных столов.

Концентрат тантал-пиобиевых руд, обогащенный при помощи модернизированного центробежного концентратора достигает крупности до минус 42 микрон. Поэтому данный концентратор можно рекомендовать для получения и других ценных компонентов - например золота. Разработаны технологические схемы с применением модернизированного отечественного центробежного концентратора для обогащения россыпных и рудных месторождений.

Экономический эффект от внедрения модернизированного центробежного концентратора при обогащении бедных тонковкрапленных тантал-ниобиевых руд на обогатительной фабрике ОАО «Малышевское рудоуправление» составил 2658324 руб./год.

Заключение

В результате выполненных исследований предложено решение актуальной задачи по обогащению бедных тонковкрапленных руд в центробежном поле.

Основные научно-практические результаты выполненных исследований сводятся к следующему:

' 1 . Анализ отечественного и зарубежного научных исследований и практики центробежной сепарации, показал перспективность её использования при обогащения труднообогатимых руд и россыпей.

2. Проведены лабораторные исследования на обогатимость бедных тонковкрапленных танталовых руд с применением центробежных концентраторов отечественного и зарубежного производства. Выяснилось, что по эффективности обогащения отечественные центробежные концентраторы не уступают зарубежным, причём их стоимость на много меньше зарубежных аналогов.

3. По формуле М.М. Протодьяконова (старшего), для описания статистических многофакторных зависимостей получено обобщённое уравнение, которое позволяет оптимизировать процесс центробежной сепарации в автоматических системах регулирования режимов работы центробежного концентратора.

4.Разработаны технические усовершенствования механических узлов и элементов отечественного центробежного концентратора, позволяющие повысить эффективность обогащения бедных труднообогатимых руд.

5. Доказано преимущество центробежного обогащения бедных труд-нообогатимых тантал-ниобиевых руд с использованием постели в рабочей зоне центробежного концентратора по определённому классу крупности 1... 1,5 мм.

6. Установили режим работы модернизированного отечественного центробежного концентратора для обогащения бедных тонковкрапленных тантал-ниобиевых руд в технологической схеме обогатительной фабрики. При производительности 5т./час, расходе разжижающей воды ЗООл./мин, плотности пульпы 30-40% по твердому, времени работы 60 минут, при крупности постели 1 мм., в технологической схеме обогащения достигнуто извлечение 57% танталит-колумбита, или 89% по свободному танталу.

Реальный экономический эффект от внедрения модернизированного отечественного центробежного концентратора составил 2658324 руб./год.

Основные положения и результаты опубликованы автором в следующих работах:

1. Заярный А.А., Костромин М.В. Повышение эффективности обогащения танталовых руд. 2-я Международная конференция « Забайкалье на пути к устойчивому развитию: экология, ресурсы, управление». - Чита: 2001. С. 123-128.

2. , Заярный А.А, Костромин М.В. Повышение качества колумбито-вого концентрата. Материалы Международной научно- практической конференции «Технические науки, технологии и экономика». Часть 1.-Чита: 2001. С. 158-160.

3. Заярный А.А, Костромин М.В. Первые испытания центробежных концентраторов на ОАО «Малышевском рудоуправлении». Материалы Международной научно-технической конференции «Технические науки, технологии и экономика». Часть 1.- Чита: 2001. С. 160-161.

4. Заярный А.А., Костромин М.В. Промышленные испытания центробежных концентраторов при обогащении бедных танталовых руд. «Экологические проблемы и новые технологии комплексной переработки минерального сырья» (Плаксинские чтения): Международное совещание. Часть 4.- Москва-Чита: 2002. С. 127-129.

5. , Заярный А.А., Костромин М.В. Промышленные испытания центробежных концентраторов в условиях ОАО «Малышевского рудоуправления». «Экологические проблемы и новые технологии комплексной переработки минерального сырья» (Плаксинские чтения): Международное совещание. Часть 4.- Москва-Чита: 2002. С. 181-182.

6. Заярный А. А. Промышленное внедрение центробежного концентратора. 1-ая международная конференция молодых учёных и специалистов. «Освоение недр в 21 веке глазами молодых». - ИПКОН РАН Москва: 2002. С. 97.

7. Заярный А.А., Костромин М.В., Центробежное обогащение танталовых руд. 4 Конгресс обогатителей стран СНГ, Том 1.-Москва: 2003. С. 171172.

8. Костромин М.В., Заярный А.А. Выявление новых особенностей центробежной сепарации тонкодисперсных минералов. Четвёртая научно-техническая конференция Горного института. Часть З.-Чита: 2003. С. 24-26.

9. , Заярный А.А., Костромин М.В. Применение центробежных концентраторов для обогащения бедных танталовых руд. // Горный информационно-аналитический бюллетень. - М: MГГУ: 2003, №1. С. 236-238.

10. Костромин М.В., Заярный А.А. Особенности центробежной концентрации тонких классов минеральных частиц. Межрегиональная научно-техническая конференция. «Перспективы развития золотодобычи в Забайкалье». - Чита: 2003. С. 110-112.

11. Костромин М.В., Заярный А.А. Центробежное обогащение бедных тонковкрапленных тантал-ниобиевых руд (на примере ОАО « Малышев-

ское рудоуправление». Международная научно-техническая конференция «Игоиганские чтения». - Иркутск. 2003 С. 134-136

Лицензия ЛР № 020525 от 02.06 97 Подписано в печать 20 04 04 Формат 60x84 1/16

Усл печ л 1,1 Тираж 100 экз_Заказ № 41

Читинский государственный университет 672039. г Чита, ул Александровско-Заводская, 30 РИК ЧитГУ

»11375

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Заярный, Андрей Анатольевич

Введение.1.

Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ

ОБОГАЩЕНИЯ РУД, СОДЕРЖАЩИХ ТАНТАЛ И НИОБИЙ.

1.1 Состояние отечественного и зарубежного опыта обогащения тантал-ниобиевых руд.

1.2 Анализ ранее выполненных исследований обогащения тантал-ниобиевых руд.

1.3 Исследование влияние минералогического состава и ситовой характеристики исходной руды на эффективность обогащения.

1.4 Цель, задачи и методы исследований.

1.5 Выводы.

Глава2. ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБОГАЩЕНИЯ ТАНТАЛ-НИОБИЕВЫХ РУД.

2.1 Постановка вопроса.

2.2 Технологическая схема обогащения тантал-ниобиевых руд ОАО «Малышевское рудоуправление».—.

2.3 Применение центробежных концентраторов при обогащении руд и песков россыпей.

2.4 Исследование эффективности обогащения тантал-ниобиевых руд на лабораторных центробежных концентраторах.

2.5 Анализ результатов лабораторных исследований.

2.6 Выводы.

Глава 3. ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ ИЗМЕНЕНИИ И ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО РЕЖИМА РАБОТЫ ЦЕНТРОБЕЖНОГО КОНЦЕНТРАТОРА.

3.1 Промышленные испытания центробежных концентраторов различных модификаций.

3.2 Конструктивные изменения отечественного центробежного концентратора.

3.3 Обоснование рационального режима работы концентратора.

3.4 Анализ промышленного испытания центробежных концентраторов.

3.5 Выводы.

Глава 4. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СЕПАРАЦИИ ЧАСТИЦ В

ЦЕНТРОБЕЖНОМ ПОЛЕ.

4.1 Зависимости центробежной сепарации, полученные экспериментальным путём.

4.2 Обобщенное уравнение.

4.3 Выводы.

Глава 5. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРАКТИЧЕСКОЙ РЕАЛИЗАЦИИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ.

5.1 Внедрение отечественного модернизированного центробежного концентратора.

5.2 Установление уровня эффективности реализации результатов исследования.

5.3 Технологические схемы обогащения тантал-ниобиевых руд с использованием центробежного концентратора.

5.4 Выводы.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Повышение эффективности обогащения труднообогатимых тантал-ниобиевых руд на основе центробежной сепарации"

Масштабы современного мирового потребления тантала относительно невелики, но эффективность его использования весьма значительна. Уникальные свойства тантала делают его трудно заменимым и позволяют выдерживать конкуренцию с более распространёнными дешёвыми металлами и материалами [1]. Тантал применяется в следующих отраслях промышленности: атомная энергетика, металлургия специальных сталей и сплавов, химическое машиностроение, текстильная промышленность, производство огнеупоров, полупроводниковая техника, рентгенотехника, дефектоскопия, химическая промышленность, производство специального стекла, ювелирное производство, меди

1 ЯП | Q f цина [2]. Тантал имеет два природных изотопа Та и Та .В чистом виде металл твёрд, ковок и тягуч; прокатывается в тонкие листы, а так же прокатывается в тонкую проволоку. Имеет серо-стальной цвет. Температура плавления тан

О 3 тала очень высокая: 2996 С. Плотность составляет 16,6 г/см . При повышенной температуре металл поглощает и удерживает газы (кислород, азот, водород); устойчив против действия соляной, серной, азотной кислот и других агрессивных сред, устойчив на холоде в атмосфере воздуха. Хорошая механическая обработка в холодном состоянии сочетается у тантала с хорошей свариваемостью. Одно из характерных свойств тантала — его высокая сопротивляемость эрозии даже в отожженном состоянии, а также в растворе кислого электролита способность выпускать ток только в одном направлении. В живых организмах металл не вызывает раздражения тканей [3]. С развитием новой техники, и внедрением новейших технологий, во всём мире наблюдается повышенный интерес к месторождениям тантала [4]. Однако распространённость тантала в земной коре ничтожно мала. Его атомный кларк составляет 2,4*10"5, занимая VII столбец элементов, разбитых на декады по степени распространения (табл.1) [5].

Несмотря на это добыча руд и производство тантала с каждым годом возрастает. В то же время качество перерабатываемых руд и содержание в них металла непрерывно снижается.

Непрерывное совершенствование технологии обогащения руд, применение прогрессивных технологических схем обогащения позволяют выделять концентраты редких металлов руд, ранее считавшихся экономически непригодных для переработки. Что в свою очередь позволит значительно расширить сырьевую базу промышленности, вовлечь в активные запасы новые месторождения редких металлов, содержание которых в рудах очень низкое.

Таблица 1

Распространённость главных металлов в земной коре декады II III IV V VI VII VIII 1Х-ХН

А1, Мп Сг,У,№ 8п,Ве, Сс1,Аб 8Ь,ИЬ, Оз,Ри, АиДе, металлы Ре, Со,РЬ,\У и,нё, Та,Р1, Ю1,Р(1, Яа

Мо Оа ШАё, 1г

Т1,1п

В настоящее время обогатительные процессы играют первостепенную роль в использовании рудного сырья, в производстве редких металлов, в том числе и тантала и ниобия [6].Одним из перспективных направлений является разработка и внедрение в технологические схемы обогатительных предприятий центробежного обогащения. Применение отечественных центробежных концентраторов в промышленном обогащении тантал-ниобиевого сырья существенно снизит затраты на получение танталового сырья, как это показал мировой опыт в золотодобывающей промышленности.

Основные задачи исследований:

1. Оценить современное состояние вопроса обогащения тантал-ниобиевых руд.

2. Выявить основные причины, влияющие на процесс центробежной сепарации минеральных частиц.

Основные научные положения выносимые на защиту:

1. Повышение эффективности обогащения тонко вкрапленных тантал-ниобиевых руд достигается центробежной сепарацией, обеспечивающей извлечение мелких классов при оптимальных параметрах центробежного концентратора и режимах обогащения.

3. Полученные экспериментальным путём зависимости эффективности обогащения бедных тонковкрапленных руд в центробежном поле в зависимоста от расхода разжижающей воды, величины загрузки (производительности),. плотности исходной пульпы, крупности зёрен постели, позволяют установить рациональные режимы работы центробежного концентратора.

Научная новизна и значимость выполненных исследований:

Практическая значимость результатов исследований:

2. На основе комплексной оценки исследований установлен критический размер извлекаемого зерна 1. 1,5 мм.

Реализация результатов работы. Основные результаты выполненные автором исследований, обоснований и разработок внедрены в производство на обогатительной фабрике ОАО «МРУ» в 2001 году с получением фактического годового экономического эффекта 2658324 млн. руб./год, а также в учебном процессе при выполнении лабораторных работ по курсу «Гравитационные методы обогащения».

Личный вклад автора в проведение исследования: проведение полупромышленных и промышленных испытаний различных модификаций центробежных концентратов при обогащении бедных тонковкрапленных танталовых руд; участие в разработке новой конструкции центробежного концентратора;

- участие во внедрении нового центробежного концентратора.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на научно-технических совещаниях и конференциях: 2-я международная конференция «Забайкалье на пути к устойчивому развитию: экология, ресурсы, управление»(г.Чита, 23-25 мая 2001г.); Международная научно-практическая конференция «Технические науки, технологии и экономика». (г.Чита, 2001 г.); Международное совещание «Плаксинские чтения-2002» «Экономические проблемы и новые технологии комплексной переработки минерального сырья». (г.Чита, 16-19 сентября 2002 г.); Международная конференция молодых ученых и специалистов «Проблемы освоения недр в XXI веке глазами молодых» (г. Москва , 21-23 октября 2002г.); IV Конгресс обогатителей стран СНГ. (г. Москва ,19-21 марта 2003 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 11 научных работ.

Заключение Диссертация по теме "Обогащение полезных ископаемых", Заярный, Андрей Анатольевич

Общие выводы и рекомендации

1. Главная проблема всех обогатительных фабрик мира заключается в больших потерях в шламах тонких тантал-ниобиевых минералов.

2. При исследовании на обогатимость танталовых руд ОАО "Малышевское рудоуправление" достигнуто извлечение тантала 81,4% на лабораторном тульском центробежном концентраторе.

3. Промышленные испытания центробежных концентраторов различных конструкций выявили, что для эффективного обогащения центробежный концентратор должен быть механически надёжен, в нём должна подаваться разжижающая вода.

4. Получены зависимости извлечения ценного компонента при центробежной сепарации от расхода разжижающей воды, производительности концентратора, плотности пульпы, размера минеральных зёрен постели.

5. Обобщённое уравнение, полученное по методике М.М. Протодьяконова (старшего), можно считать математической моделью процесса сепарации минеральных зёрен в центробежном полем.

6. Математическую модель можно использовать для оптимизации процесса центробежной сепарации, т.е. задавать те значения аргументов, при которых возможно повышение извлечения ценного компонента. Математическую модель можно применять в автоматических системах регулирования режимов работы центробежного концентратора

7. Для обеспечения эффективного центробежного обогащения бедных тонков-крапленных труднообогатимых тантал-ниобиевых руд, в рабочей зоне центробежного концентратора должна направленно создаваться постель из материала крупностью 1. 1,5мм.

8. При промышленных испытаниях модернизированного тульского центробежного концентратора на рудах ОАО "Малышевское рудоуправление" составило 58%, или по свободному танталу 92%.

9. Извлечение модернизированного отечественного центробежного концентратора в технологической схеме обогатительной фабрики ОАО "Малышевское рудоуправление" составило 56 %, или по свободному танталу 89%.

10. Промышленное внедрение модернизированного тульского центробежного концентратора заменило собой гравитацию, функционировавшую до 1992 года на обогатительной фабрике ОАО "МРУ", что позволило снизить себестоимость тантал-ниобиевой продукции.

11. Экономический эффект применения центробежного обогащения на предприятии ОАО "Малышевское рудоуправление" составил 2658324 рублей в год.

12. Сравнительно небольшая цена, механическая надежность работы и экологически чистая эксплуатация данных обогатительных машин позволяет их использование как на модульных обогатительных фабриках, так и на крупных обогатительных предприятиях.

Заключение

С развитием новой техники, в частности радиоэлектроники и ракетостроения, широким использованием жаропрочных и нержавеющих сталей, во всем мире наблюдается повышенный интерес к месторождениям тантала.

Тантал - тугоплавкий металл, обладающий высокой коррозийной стойкостью, пластичностью и прочностью. Масштабы современного мирового потребления тантала относительно невелики, по эффективность его использования весьма значительна и позволяет выдерживать конкуренцию с более распространенными дешевыми металлами и материалами.

При обогащении танталовых руд одной из главных проблем является извлечение тонких зерен танталсодержащих минералов. Это проблема, с которой сталкиваются большинство предприятий, получающих танталовое сырье. С разработкой и успешным внедрением в производство модернизированного тульского центробежного концентратора, который успешно обогащает тонков-крапленные танталсодержащие руды, удалось частично решить эту проблему. На обогатительной фабрике ОАО "Малышевское рудоуправление" танталовый концентрат получают попутно с основным концентратом. Внедренный модернизированный тульский центробежный концентратор заменил полностью работавшую до 1992 года схему верхней гравитации, что позволило снизить себестоимость полученного 1 кг тантала в несколько раз за счет энергетических и трудоемких затрат, не считая затрат на техническое обслуживание оборудования.

Таким образом, Малышевское рудоуправление, располагавшее небольшими по . объему запасами тантала, с незначительным его содержанием в исходной руде, большого влияния на мировой рынок не оказывало. Но успешное промышленное внедрение модернизированного тульского центробежного концентратора позволило предприятию выйти на более высокий рентабельный уровень производства.

С использованием формулы М.М. Протодьяконова (старшего), для описания статистических многофакторных зависимостей нами получено обобщённое уравнение.

Сравнительно малая цена, механическая надежность, а также экологически чистая эксплуатация модернизированного тульского центробежного концентратора дает предпосылки для его использования на модульных обогатительных фабриках. А также использование таких центробежных концентраторов может позволить увеличить показатели обогащения на крупных обогатительных предприятиях.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Заярный, Андрей Анатольевич, Чита

1. Кудрин B.C., Кушпаренко Ю.С., Петрова Н.В., и др. Минеральное сырьё. Ниобий и тантал. Справочник М.: Геоинформак, 1988.

2. Полысин С.И., Гладких Ю.Ф., Быков Ю.А. Обогащение руд тантала иниобия. / Госгортехиздат. М. 1963.

3. Полькин С.И. Обогащение руд и россыпей редких металлов / Издательство "Недра". М. 1967.

4. Горневская C.A., Сидоренко А.Г., Гинсбург А.И. Титано-тантало-ниобаты / Минеральное сырьё. ВИМС. 1974.

5. Бетехин А.Г. Минералогия/ Госгеолиздат. М. 1950.

6. Полькин С.И., Адамов Э.В. Обогащение руд цветных и редких металлов. / "Недра". 1975

7. Metals and Minerals Annual Review, L, 1991-1997

8. Minerals Commodity Summaries, W, 1991-1998.

9. Roskill's Leetter from Japan, 1998, № 266.

10. East, J.J. (1983). A new mineral from the Greenbushes Tinfield W.A. Aust.Min.Standard 11 (234).

11. Columbium (Niobium) and Tantalum U.S. GeoI.Survey, Minerals Information. 1997. P. 1 -11.

12. Mineral Commodity Summaries, W., 1991-1998.

13. Hatcher, M.I. and Bolitho, B.C. (1982). The Greenbushes Pegmatite, southwest Western Australia in Cerny, P.(Ed.) Granitic Pegmatite in Science and Industry. Miner.Assoc.Can. Short Course Handbook 8 Winnipeg, May.

14. Берт P.O. Технология гравитационного обогащения / Издательство "Недра".М:.1990.с.549.

15. Коммерческое письмо — Cetco Capital Equirment and Technology CorporationJanuary 31.2001.2000 Datny Ashfond.Stc.470-Houston,Texas 77077-USA.

16. Trueman, D.L. and Burt, R.O. (1983). The Tanco Pegmatite an industrial Mineral Resource. Paper presented to Annual Mtg. Of Inst.Min. and. Metall. Winnipeg, April - 27 pp.

17. Cerna, I., Cerny, P., Crouse, R.A., Ferguson, R.B., Grice, S.D., Maser, J.J. and Rinaldi, R. (1972). The Tanco Pegmatite at Bernic Loke, Manitoba Г-VIIL Canad. Mineralogist 11 (3). (591-734).

18. Crouse, R.A., Cerny, P., Trueman, D.L., and Burt, R.O. (1979). The Tanco Pegmatite, Southeastern Manitoba. Bull. Can. Inst. Min. and Metall.72Feb.

19. Raicevic, D. (1968). Concentration of Tantalum from the Bernic Lake Pegmatite Deposit lOBull Can. Inst. Min. and Metall. 61 (680) 1439-1444.

20. Burt, R.O. (1979). Tantalum Mining Corporations gravity concentrator Resent Developments. Bull. Can. Inst.Min. and Metall. 72 Sept. (103-108.)

21. Flemming, J., Mills, C. And Burt., R.O. (1982). Tanco's rare metall concentrator. Can.Min. J.Mar. (40-47.)

22. Williams, C.I., Hayward, J., Ambler, J. and Korklin, G.A. (1977). Tantalum Mining Corporation of Canada Ltd.-Bernic Lake Concentrator. In Pickett, D.E. (Ed). Milling Practice in Canada CIM Special Vol. 16.(333-336.)

23. Burt, R.O., Flemming, J., Mills, C. And Hamonic, F. (1982). The flotation of tantalum minerals. Paper presented to XIV Int. Miner.Proc. Cong. Toronto, oct. Paper IV-12,19pp.

24. Тихонов O.H., Назаров Ю.П. Теория и практика комплексной переработки полезных ископаемых в странах Азии, Африки и Латинской Америки./ М. "Недра" 1989 (с. 185).

25. Кудрин B.C. ,Рожанец А.В., Чистов Л.Б. и др./ Тантал Росии: состояние, перспективы освоения и развития минерально- сырьевой базы. "Миенральное сырьё" Серия геолого-экономическая, №;. М. Изд.ВИМС, 1999.

26. Бескин С.М., Гребенников A.M., Матиас В.В., Хангилайский гранитовый плутон в Восточном Забайкалье и связанное с ним Орловское танталовое месторождение. // Петрология, 1994,т 1, №1.

27. Гинзбург А.И., Фельдман Л.Г. Месторождения тантала и ниобия / В кн. "Рудные месторождения СССР" Т.З.М:, "Недра", 1979. (с.292-340.)

28. Федеральная целевая программа "Добыча, производство и потребление лития и бериллия. Развитие производства тантала, ниобия и олова на предприятиях Министерства Российской Федерации по атомной энергии". Собрание законодательства РФ. № 46,1996.

29. Отчет по технологическим показателям переработки танталовой руды. ОАО "МРУ" цех №2.1991.

30. Дуденков C.B., Шубов Л.Я. Обогащение руд цветных и редких металлов/М., "Недра" 1976.

31. Годовиков A.A. Минералогия / М., "Недра" 1983.

32. Благов И.С., Коткин A.M., Фоменко Т.Г. Гравитационные процессы обогащения / М., Государственное научно-техническое издательство литературы по горному делу. 1962.

33. Кирхберг Г. Обогащение полезных ископаемых./ М., Госгортехиздат, 1960г.

34. Таггарт А.Ф. Основы обогащения руд./ М., Металлургиздат, 1953

35. Gleeson G.W. Why the Humphreys spiral works. End. And Mining J., 1945, No 3.

36. Аникин М.Ф. Исследование процесса и параметров винтовых сепараторов при обогащении оловянных и тантало-ниобиевых руд. Дисс. на соиск.уч.степ.канд.техн.наук / Иркутск, Иргиредмет, 1967.

37. Васильев О.Ф. Основы механики винтовых и циркуляционных потоков. /М. Госэнергоиздат, 1958.

38. Исаев И.Н. Параметры и производительность спиральных сепараторов. "Обогащение руд", 1962, №6.

39. Иванов В.Д. Концентрация шламов и тонкозернистых руд и песков на винтовом шлюзе. "Горный журнал". 1963. №5.

40. Аникин М.Ф., Иванов В.Д., Певзнер MJ1. "Винтовые сепараторы для обогащения руд" / М., "Недра" 1970.

41. Барский JI.A. Данильченко J1.M. Обогатимость минеральных комплексов. /М., "Недра". 1977.

42. Митрофанов С.И. Исследование полезных ископаемых на обогатимость. /М., "Недра". 1974.

43. Бергер Г.С. Флотируемость минералов. М., Госгортехиздат, 1962.

44. Шубов JI.Я. Запатеновые флотационные реагенты и их применение. М., "Недра", 1973.

45. Справочник по обогащению руд в 3-х томах. М., "Недра". 1972-1974.

46. Canadian Mining and Metallurgical Bulletin. 1956, № 532.

47. Canadian Mining Journal, 1961 № 11.

48. Ковда Г.А., Скриниченко M.M. Труды И международной конференции по мирному исследованию атомной энергии. Ядерное горючее и реакторные металлы. Женева, 1958. Атомиздат, 1959.

49. Атомная энергия, выпуск 12, 1957.54.0богатительные фабрики Швеции./ Труды Механобра, выпуск 129, 1961

50. Виноградов А.П. "Геохимия", 1956, № 1.

51. Полькин С.И. "Обогащение руд и россыпей редких и благородных металлов" / М., "Недра", 1987.

52. Кизельватор Б.В. Теоретические основы гравитационных процессов. — М.: Недра, 1979.

53. Богданович A.B., Базилевский А.М, Разделение в центробежном поле взвешенных в жидкости частиц в псевдостатических условиях // обогащение руд. 1992- №3-4.

54. Розенбаум Р.Б., Тодес О.М. Стесненные падения в цилиндрической трубке //ДАН СССР. Т15 1957.-№3.

55. Шифрин К.С, Универсальная формула для скорости падения шара в жидкости // Изв.АН СССР. Серия геофизическая,-1958.-№2.

56. Богданович A.B. Разделение минеральных частиц в центробежных полях обогатительная технология будущего.// Горный журнал -1997 -№ 4. Обогащение руд.-1997 -№2.62.1rvin. А. (1982). The Knelson Hydrostatic Concentrator. Min/ Review 2(4)

57. Wang, W. And Pding. G.W. (1983). Methods for Recovering Fine Placer Gold. Bull.Can. Inst. Min. And Metall. 70 Dec.Can.64.3еликман A.H., Коршунов Б.Г., Елютин A.B., Захаров A.M. Ниобий и тантал. M., "Металлургия" 1990.

58. СонгинаО.А. Редкие металлы. М., "Металлургия" 1964.

59. Бетехин А.Г. Курс минералогии. Госгеоиздат, 1951.

60. Етовска-трешебятовска Б., Копач С., Микульский Т. Редкие элементы. М., "Мир". 1979.

61. Бородин JI.C., Коган Б.И. Ниобий и тантал. Минеральные ресурсы капиталистических стран.Госгеолиздат, 1984.

62. Киндяков П.С., Коршунов П.С., Федоров П.И., Кисляков И.П. Химия и технология редких и рассеянных элементов. М., "Высшая школа". 1976.

63. Krebs В., Muller А., Beyer Н. "Z.onoijan" Сп. 36244/1968.

64. Кушпаренко Ю.С., Петрова И.В. Технология переработки редкометальных руд .- М. Геонформмарк, 1994.

65. Повышение эффективности технологии обогащения тантало-ниобиевых руд. (методические рекомендации) — М., ВИМС, 1993.

66. Технология обогащения комплексного минерального сырья И Сб. наун. тр./ Под редакцией JI.A. Грекуловой и др. М.: Вимс, 1989.

67. Кудрин B.C., Кушпаренко Ю.С., Петрова Н.В., Соколов Ю.Ф., Фельдман Л.Г. Минеральное сырьё. Ниобий и тантал. ЗАО "Геонинформмарк". 1998.

68. Journal of the South African institute of Mining and Metallurgy, 1982, №2, p. 17-29.

69. Полькин С.И. Обогащение руд и россыпей редких и благородных металлов. М. "Недра". 1987.

70. Митрофанов С.И., Барский Л.А., Самыгин В.Д. Исследование полезных ископаемых на обогатимость. М., "Недра",1978.

71. Орлов В.П. Минерально-сырьевая база России и мира: взгляд в XXI век. // Минеральные ресурсы России, 1999, № 3.

72. Минералогический справочник технолога-обогатителя.// Ленинград. Недра. 1967.

73. Отчет о радиоактивности продукта № 4 и продуктов доводки, г. Асбест Свердловская область. 1999.

74. Отчет о минералогическом составе продукта №4.г. Асбест Свердловская область. 2000.

75. Соболева М.В. Пудовкина И.А. Минералы урана./ Госгеолтехиздат Москва 1957.

76. Отчет о проведении лабораторных исследований снижения радиоактивности продукта № 4. г. Асбест Свердловская область. 2000.

77. Отчет о проведении опытно-промышленных испытаний выщелачивания Та концентратов с целью снижения радиоактивности. гА.сбест. Свердловская область. 2000.

78. Битехин А.Т. Минерология./ Государственный издатель геол.лит. Москва. 1950.

79. Результаты опробования гравитационных схем получения танталового минерала г. Асбест Свердловская область. 1987.

80. Богданович A.B., Базилевский A.M., Петров C.B. Особенности гравитационного извлечения золота из руд. / Обогащения руд, 1997 № 4.

81. Laplante A.R. Huang L., Harris G.B. Defining overload conditions for 76 — cm Knelson concentrator by use of synthetic feeds // Trans. Inst. Min. Metall 1996 - May - August.

82. Комарова M.3., Козырев C.M. и др. Минеральные фазы благородных металлов во вкрапленных рудах месторождения Норильск.// Горный журнал №5 2000.

83. Орлов Ю.А., Афонасенко С.И., Лазариди А.Н. Рациональное использование центробежных концентраторов при обогащении золоторудного сырья // горный журнал. 1997. -№11.

84. Орлов Ю.А., Афонасенко С.И., Лазариди А.Н. Доводка гравитационных концентратов с применением золотосодержащих концентратов с применением центробежных концентраторов "Итомак" // Горный журнал. 2000. - №5.

85. Отчет по результатам лабораторных испытаний на обогатимость танталовой руды с применением центробежных концентраторов г. Асбест Свердловская область. ОАО "МРУ".

86. Минералогический справочник технолога-обогатителя.// Ленинград. Недра. 1967.

87. Предварительный отчет о работе пуско-наладочных испытаний центробежного концентратора «Уралмеханобр». Свердловская обл. г. Асбест 1999.

88. Акт о промышленных испытаний центробежных концентраторов ОАО»Уралмеханобр». Свердловская обл. г. Асбест 2000.

89. Малышев В.П. Математическое планирование металлургического и химического эксперимента, г. Алма Ата, «Наука», 1977.

90. Отчет по результатам опробования модернизированного центробежного концентратора. Свердловская обл. г. Асбест 2000.

91. Горная Энциклопедия, 4том, М., 1989.

92. Леонов С.Б., Федотов К.В., Белобородое В.И., Потёмкин А.А Модульные фабрики для обогащения золотосодержащих руд //горный журнал.- 1998. -№ 5.1531. При ¿омем и е. 4.

93. ТГ|/ПСГГЛГ Л!Л1ШПТ1ГПНЛГ пгшглтплus.rirvs.xun. ипх^гпипщс-ил аи

94. МЛЛЫШЕВСКОЕ РУДОУПРАВЛЕНИЕ1. АКТ20013. N город Лобаст

95. Ввода з зксплуалшщт центробежного концентратора, конструкции Заярного А. А., Ппяничшшоза Е.З.т л»пггтп» я лглл ± ИЗ^глщшм1. Замесштель по тдиректора, по технологии1. В.И.Балцат 2001г

96. Дата ввода 17.05. 2001 года. Основные параметры:

97. Производительность по исходному питанию Коэффициент извлечения тяжелых минералов с уз. весом более 3,3 г/смЗ. Расход воды

98. Скорость вращения ротора Диаметр ротора Мощность привода Изготовитель ОАО "Механика" г.Тула

99. Назначение применяется для извлечения колумбита, танталита из руд карьера '-'Липовый Лог" ОАО "Малышевское рудоуправление

100. Место установки обогатительная фабрика, отм. 9,6 осв. 14-15 отделения флотации.- 10 т/час- 39%- 100-ЮОл/мин- 350 об/мин .- 1000 мм- 7, 5 кВт'

101. Заместитель директора, по производству по науке и новым технологиям1. В.В.Мтшйлов54 Прч/юн*е.нче 2.

102. Открытое акционерное общество УТВЕРЖДАЮ:

103. Малышевское рудоуправление» Генеральный директор

104. ОАО «Малышевское рудоуправление»1. АКТ ¿у о ¿о^хот ¿К. // 2002г.№ сГ ^^Г^5-т1:Ш1Цорингород Асбест ^^/¿Ж^^&Л 2002 г.1. У-.т. «л /.? ,<;./центробежного обогащения Ч^п'* .

105. Оценка экономической эффективности ШД4г

106. Расчет стоимости оборудования

107. Вариант I (верхняя гравитация)п/п . Наименование оборудования Стоимость единицы оборудования Кол-во оборуд ования Стоимость оборудования N аморт. в год Амортиза ция, руб.в месяц

108. Винтовой сепаратор 32866,00 2 65732,00 10,00 547,77

109. Стол концентрационный СКО-15М1 47309,00 8 378472,00 8,30 2617,76

110. Стол концентрационный СКО-7,5 26428,00 9 237852,00 8,30 1645,14

111. Насос НП-60/18 6364,00 20 127280,00 33,3 3532,02

112. Гидроциклон 250 13799,00 10 37990,00 3,33 105,4

113. Наклонный сгуститель 10190,00 5 50950,00 8,30 352,4

114. Э/двигатель 2,2 кВт 1500 об/мин. 7220,00 17 122740,00 33,3 3406,04

115. Э/двигатель 15 кВт 1500 об/мин. 10567,00 20 211340,00 33,3 5864,69

116. Э/двигатель 37 кВт 1000 об/мин 16128,00 3 48384,00 33,3 1342,66

117. Насос 5 Гр-8 40562,00 2 81124,00 33,3 2251,19

118. Гидроклассификатор 93384,00 1 93384,00 10,0 778,20

119. ИТОГО: 1455248,00 214,73 22443,27

120. Вариант II (центробежное обогащение)п/п Наименование оборудования Стоимость единицы оборудования Кол-во оборуд ования Стоимость оборудования N аморт. в год Амортиза ция, руб.в месяц

121. Модернизированный отечественный центробежный концентратор 125000,00 7 875000,00 8,30 6052,08

122. Стол концентрационный СКО-7,5 26428,00 1 26428,00 8,30 182,79

123. Гидроциклон 500 3269,00 2 6538,00 2,78 15,15

124. Наклонный сгуститель 10190,00 1 10190,00 8,30 70,48

125. Насос НП-60/18 6364,00 2 12728,00 33,3 353,20

126. Э/двигатель 2,2 кВт 1500 об/мин. 7220,00 1 7220,00 333 200,36

127. Э/двигатель 15 кВт 1500 об/мин. 10567,00 2 21134,00 33,3 586,47

128. Э/двигатель 7 кВт 1000 об/мин 7804,00 7 54628,00 33,3 1515,93

129. ИТОГО: 1013866,00 160,88 8976,46

130. Расчет численности и фонда оплаты труда Вариант I.

131. Явочное число работников обслуживающих гравитационный передел определяется по формуле:1. Чя = Чя! + Чя2 + Чя3 Чя4;где Чя1 явочное число работников обслуживающих концентрационные столы СКО-15М1;

132. Чя2 — явочное число работников обслуживающих концентрационные столы СКО-7,5;

133. Списочное число работников определяется по формуле:1. Чсп = Чя * Исм * Ксп;где Чя -явочное число работников; Ысм количество смен в сутки; Ксп — коэффициент списочного состава;

134. Чсп = 3,5 чел.* 3 см. * 1,5 = 16 человек.

135. Средняя заработная плата в месяц — 3700 рублей, тогда фонд оплаты труда составляет:

136. Ф = Чсп * 3700 руб. = 16 чел.*3700руб. = 59200 рублей.1. Вариант II.

137. Явочное число работников обслуживающих гравитационный передел с использованием центробежного обогащения определяется по формуле:1. Чя = Чя, + Чя2 + Чя3;где Чя\ — явочное число работников обслуживающих центробежные концентраторы;

138. Чя2 явочное число работников обслуживающих концентрационный стол СКО-7,5;

139. Списочное число работников определяется по формуле:1. Чсп = Чя * Ncm * Ken;где Чя явочное число работников; Ncm - количество смен в сутки; Ken - коэффициент списочного состава;

140. Чсп = 1 чел.* 3 см. * 1,5 = 5 человек.

141. Средняя заработная плата в месяц — 3700 рублей, тогда фонд оплаты труда составляет:

142. Ф = Чсп * 3700 руб. = 5 чел.*3700руб. = 18500 рублей.3. Расчет электроэнергии

143. Вариант I, Стоимость 1 кВт/час = 0,91 коп.

144. Р = 17* 2,2 кВт/ч +10*15кВт/ч + 1*37 кВт/ч +1*37кВт/ч = 261,4 кВт/ч Время эффективной работы оборудования в месяц: Тэф.мес.= 24ч/сут * 28дн./мес = 672 ч/мес Затраты на эл/энергию:3 эл = 261,4 кВт/ч * 0,91 коп. * 672 ч/мес = 159851,33 руб./мес.

145. Вариант II. Стоимость 1 кВт/час = 0,91 коп.

146. Р= Ыоб*Р'; где N06 количество оборудования; Р' мощность эл/двигателя;

147. Р = 7* 7,5 кВт/ч +1*2,2кВт/ч +1*15 кВт/ч = 69,7 кВт/ч Время эффективной работы оборудования в месяц:

148. Тэф.мес.= 24ч/сут * 28дн./мес = 672 ч/мес1. Затраты на эл/энергию:3 эл = 69,7 кВт/ч * 0,91 коп. * 672 ч/мес = 42622,94 руб./мес.

149. Расчет стоимости затрат на ремонт и эксплуатацию оборудования

150. Балансовая стоимость активной части оборудования обогатительной фабрики: 27051^502 рубля.

151. Затраты на ремонт и эксплуатацию оборудования в 2001 году составил по обогатительной фабрике 2246826 рублей. Норма затрат на РСЭС: Зрсэс1. Ырсэс = Соб =8,31%1. Вариант I.

152. Затраты на РЭС = 1455248,00*8,31% = 10077,59 р/мес.121. Вариант II.

153. Затраты на РЭС = 1013866.00*8,31% = 7021.02 р/мес.125. Смета затратп/п Статьи затрат Вариант I Вариант IIна единицу на объем на единицу на объем

154. Переработка, тн 23520 235202. Выпуск, кг 148,1 165,80

155. ФОТ, руб. 399,73 59200 111,58 18500

156. Отчисления 35,6 % 142,3 21075,2 39,72 6586

157. Электроэнергия 1079,35 159851,33 257,07 42622,34

158. Амортизация 151,54 22443,27 54,14 8976,467. Расход на содержание и эксплуатацию 68,05 10077,59 42,35 7021,02оборудования

159. ИТОГО: 1840,97 272647,39 504,86 83706,426. Выводы

160. Экономический эффект от использования технологии центробежной сепарации:1. Эм = (3г32)*вь где

161. З1 затраты на 1 единицу продукции по варианту I (руб.);32. затраты на 1 единицу продукции по варианту II (руб.);

162. В1 выпуск продукции по варианту II в месяц (кг);

163. Эм = (1840,97 504,86) * 165,8 = 221527 руб./мес.