5.1 Основные задачи исследований полезных ископаемых на обогатимость

Под обогатимостью понимают предельно возможную точность разделения полезных ископаемых на соответствующие продукты, которые не зависит от эффективности работы обогатительной установки.

Исследование полезных ископаемых на обогатимость выполняют для оценки и утверждения запасов месторождения, разработки технологии и схем обогащения, получения необходимых данных для проектирования новых обогатительных фабрик и совершенствования технологии обогащения на действующих фабриках, а также при испытании новых машин и реагентов.

Исследование полезных ископаемых на обогатимость представляет собой комплекс различных испытаний: исследование вещественного состава полезного ископаемого, крупности и характера вкрапления полезных минералов, разработку технологии обогащения выбранными методами и определение технологических показателей с учётом комплексного использования сырья и охраны окружающей среды.

Исследование полезных ископаемых для оценки и утверждения запасов месторождения выполняют главным образом в лабораторном масштабе и в сокращённом объёме, так как в этом случае детальная разработка технологии обогащения не нужна. Для проектирования новых обогатительных фабрик или совершенствования технологии на действующих предприятиях исследования во многих случаях проводят в три этапа (лабораторные, полупромышленные, промышленные).

Полупромышленные исследования проводят на опытных установках непрерывного действия или на опытных фабриках небольшой производительности. Исследования проводят для уточнения технологии, разработанной в лабораторном масштабе, и полученных при этом технологических показателей.

Промышленные исследования выполняются на секциях действующих обогатительных фабрик при необходимости сравнения новых схем и режимов обогащения, новых реагентов и оборудования с принятыми на действующем производстве.

Перед началом исследований с учётом вещественного состава и свойств разделяемых минералов составляют программу и намечают перспективные технологические процессы и схемы обогащения, а также выбирают аппаратуру, на которой будут проводить исследования. В процессе исследований может быть разработано несколько вариантов схем. Выбор наиболее эффективной схемы обогащения осуществляется после технико-экономического сравнения разработанных вариантов.

При разработке технологических схем необходимо предусмотреть возможность предварительного отделения отвальных отходов с использованием простых и экономичных методов обогащения; учесть необходимость использования в ряде случаев подготовительных операций; решить вопрос замкнутого водооборота, комплексной переработки сырья, охраны окружающей среды и др.

При наличии в полезном ископаемом значительного количества относительно крупных включений ценных компонентов проверяют возможность их выделения гравитационным или иным экономичным методом. Наиболее простыми и экономичными являются гравитационные и магнитные методы обогащения. Разделение в тяжёлых суспензиях обычно применяют для обогащения материала крупнее 6 - 8 мм, а отсадкой - крупнее 0,5 мм. Материал крупностью до 2 мм обогащают на концентрационных столах, винтовых и конусных сепараторах, струйных желобах, шлюзах и др.

Магнитную сепарацию применяют для обогащения сильно- и слабомагнитных руд. Руды и их продукты обогащения, содержащие магнетит, титаномагнетит или пирротин, исследуют на обогатимость в сепараторах со слабым магнитным полем. При исследовании руд и продуктов, содержащих окислы, гидроокислы и карбонаты железа и марганца, ильменит, вольфрамит и некоторые силикаты железа, используют сепарацию в сильном магнитном поле.

Если полезные компоненты исследуемого материала тонковкрапленные и легко флотируются, то такой материал исследуют флотацией. Флотационный метод обогащения является основным для сульфидных руд. При наличии в руде минералов, легко и трудно флотируюемых применяют комбинированные гравитационно-флотационные схемы.

Электрическое обогащение используют в тех случаях, когда другие более экономичные методы не позволяют получить удовлетворительные результаты разделения минералов, отличающихся по электропроводности. Электрическое обогащение эффективно при доводке редкометаллических концентратов.

При переработке труднообогатимых полезных ископаемых, которые не обогащаются обычными методами, применяют химико-металлургические - выщелачивание, обжиг, гидрометаллургию и др.

Таким образом, прежде чем приступить к проектированию обогатительного производства или рекомендовать технологию переработки нового сырья на действующей фабрике, необходимо провести комплекс экспериментальных исследований, то есть выполнить комплекс исследований полезных ископаемых на обогатимость.

Исследование полезных ископаемых на обогатимость выполняют в определённой последовательности. Основные этапы исследования полезных ископаемых на обогатимость следующие:

- сбор априорной информации о сырье, поиск аналогов;

- разработка схемы обработки проб и исследования свойств сырья (гранулометрический, фракционный, минералогический и химический состав, зольность, влажность, прочность руды и др.);

- анализ построенных кривых обогатимости (при необходимости);

- поиск возможных методов обогащения и разработка технологической схемы (по данным выполненных анализов и априорной информации);

- выбор критериев эффективности принятых процессов обогащения;

- разработка плана экспериментальных работ;

- выполнение экспериментов, обработка полученных данных и получения моделей процессов;

- разработка рациональных технологических режимов процессов;

- экспериментальная проверка и корректировка разработанной схемы и режимов на действующей фабрике;

- разработка исходных данных для экономического анализа вариантов переработки исследуемого сырья.