ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Флюорит - экономически и стратегически

важное минеральное сырье. Являясь практически единственным

промышленным минералом фтора, флюорит в виде концентратов и продуктов

их переработки находит применение в металлургии, химической и во многих

других отраслях промышленности.

за счет собственной сырьевой базы не покрывает потребности отечественной

промышленности из-за постоянного возрастающего на него спроса. Поэтому

возникла необходимость в использовании сложных по составу,

труднообогатимых и бедных флюоритовыхруд. К таким рудам относятся и

руды Суранского месторождения с массовой долей флюорита до 16-29%, в

котором присутствуют разновидности флюорита и значительное количество

кальцита. Сложность обогащения руд усугубляется наличием в верхних

горизонтах до 30% глины и до 10-18% углистых сланцев. В нижних горизонтах,

разрабатываемых в настоящее время, содержание глины значительно

уменьшается, но возрастает содержание кальцита до 20%. Поэтому разработка

технологии обогащения труднообогатимых флюоритовых руд Суранского

месторождения для обеспечения потребителей плавикошпатовыми

концентратами необходимого качества является весьма актуальной и сложной

задачей.

Целью работы является изучение флотационной активности

разновидностей флюорита, кальцита и сланцев и установление оптимальных

условий гравитационного их разделения для разработки комбинированной

технологии обогащения карбонатно-флюоритовых руд Суранского

месторождения.

Идея работы заключается в использовании сочетания гравитационного и

флотационного методов обогащения, а также физико-химического воздействия

для повышения избирательности разделения минералов углисто-карбонатно-

флюоритовых руд Суранского месторождения.

Объект и методы исследования.

Исследования проводились с «чистыми» мономинеральными фракциями

разновидностей флюорита, а также кальцита и сланцев, отобранными из руд

Суранского месторождения, и пробами руды текущей добычи.

В работе использованы спектральный анализ, микроскопический и

химический методы анализа исходного сырья и продуктов обогащения,

электрофоретический метод определения электрокинетического потенциала,

перманганатный микрометод определения количества олеиновой кислоты,

метод определения смачиваемости мономинеральных порошков, флотационные

опыты на беспенном приборе и лабораторных флотомашинах, опыты на

лабораторных установках для пропарки чернового флюоритового концентрата

и разделения его в короткоконусном гидроциклоне, промышленные испытания

разработанной технологии на Миндякском ГОКе.

Научные положения, представленные к защите:

1. Естественная флотируемость разновидностей флюорита: белого,

   зеленого и фиолетового определяется наличием дефектов кристаллической

   решетки и изоморфных примесей, обуславливающих появление наряду с

   совершенной спайностью по октаэдру спайности по кубу и ромбододекаэдру,

   что предопределяет различное энергетическое состояние поверхностей и их

   смачиваемость.

2. Повышение флотируемости разновидностей флюорита при увеличении

   концентрации сернистого натрия до 250 мг/дм3 обусловлено не только

   образованием наповерхности элементной серы, но и повышением адсорбции

   карбоксильного собирателя.

3. Снижение флотируемости разновидностей флюорита при увеличении

   концентрации сернистого натрия свыше 300 мг/дм3 обусловлено повышением

   смачиваемости поверхности и величины рН, несмотря на практически

   неизменную сорбцию собирателя.

4. Депрессирующее действие жидкого стекла на флюорит при рН более

11 снижается за счет уменьшения адсорбции ионовSiCVна отрицательно

заряженной поверхности данного минерала.

Научная новизна работы:

1. Энергетическое состояние и смачиваемость поверхности

   разновидностей флюорита определяется соотношением форм кристаллической

   решетки гексаоктаэдрического класса.

2. Впервые изучены закономерности адсорбции карбоксильного

   собирателя на разновидностях флюорита в присутствии сернистого натрия.

3. Установлено, что при концентрациях сернистого натрия более 300

л

мг/дм флотируемость разновидностей флюорита снижается, несмотря на

неизменную сорбцию собирателя.

4. Установлено снижение депрессирующего действияжидкого стекла на

   флотируемость разновидностей флюорита при высоких значениях рН.

5. Впервые изучен процесс разделения чернового флюоритового

   концентрата в короткоконусном гидроциклоне, обеспечивающий получение

   высококачественного флюоритового концентрата.

6. Включение в технологическую схему флотации сланцев с

   использованием в качестве собирателя солярового масла и вспенивателя ВКП

   позволяет практически полностью удалить сланцы и исключить загрязнение

   флюоритового концентрата.

Практическая значимость работы.

На основании теоретических и экспериментальных исследований

разработана комбинированная гравитационно-флотационная технология

обогащения труднообогатимых флюоритовых руд, включающая флотацию

сланцев, флюорита, разделение в короткоконусных гидроциклонахчернового

флюоритового концентрата, пропарку слива гидроциклона с последующими

его перечистками.

высококачественный флюоритовый концентрат с массовой долей флюорита

свыше 96%, а кальцита до 3,5%.

Реализация рекомендаций. Разработанная технология обогащения

флюоритовых руд внедрена на Миндякском ГОКе. Полученный экономический

эффект составляет 19 млн. руб (в ценах 2006 г.).

Обоснованность и достоверность результатов исследований

подтверждается сходимостью теоретических и экспериментальных

исследований, а также положительными результатами промышленных

испытаний и работы обогатительной фабрики Миндякского ГОКа.

Апробация работы и публикации.

Основные результаты и научные положения работы докладывались и

обсуждались на научном симпозиуме «Неделя горняка» (МГГУ, Москва, 2005

г.); на IV и V Конгрессе обогатителей стран СНГ (Москва, 2003, 2005 гг.); на

международной научно-технической конференции «Плаксинские чтения»

(Санкт-Петербург, 2005 г.); на международных научно-практических

конференциях «Научные основы и практика переработки руд и техногенного

сырья» и «Научные основы и практика разведки и переработки руд и

техногенного сырья» (Екатеринбург, 2003, 2005 гг.); на международной научно-

технической конференции «Современные технологии освоения минеральных

ресурсов» (Красноярск, 2004 г.); а также на ежегодных научно-технических

конференциях МГТУ им. Г.И. Носова по итогам научно-исследовательских

работ.

По материалам диссертации опубликовано 8 работ.

Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения и

приложений, библиографического списка из 129 наименований, содержит 127

страниц машинописного текста, 38 рисунков, 19 таблиц.