Обоснование рациональной технологии переработки труднообогатимых молибденовых руд: На примере руд Жирекенского месторождения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.13, кандидат технических наук Костромина, Ирина Владимировна

• Костромина, Ирина Владимировна
• кандидат технических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат технических наук Костромина, Ирина Владимировна

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРАКТИКИ ОБОГАЩЕНИЯ МОЛИБДЕНОВЫХ РУД.

1.1. Состояние потребления и спроса на молибденовые минеральное сырье и продукцию.

1.2. Обобщение и анализ практики переработки молибденовых руд

1.3. Обзор выполненных научных исследований в области разработки технологических режимов обогащения молибденовых руд.

1.4. Цель и задачи исследований

Глава 2. ОЦЕНКА ВЕЩЕСТВЕННОГО СОСТАВА И

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ РУД ЖИРЕКЕНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ.

2.1. Выявление основных особенностей вещественного состава руд

2.2. Состояние технологической изученности руд

2.3. Установление вещественного состава труднообогатимых руд Жирекенского месторождения.

2.5. Выводы

Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО

УСТАНОВЛЕНИЮ ВОЗМОЖНОСТИ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ТРУДНООБОГАТИМЫХ ЗАБАЛАНСОВЫХ ME ДНО-МО ЛИБДЕНОВЫХ РУД ЖИРЕКЕНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ.

3.1. Разработка технологического режима основного цикла флотации.

3.2. Обоснование рационального режима доводки молибденового концентрата .

3.3. Установление рационального режима медного цикла флотации с

- получением товарных продуктов.

3.4. Определение возможности использования отвальных хвостов обогащения забалансовой руды для изготовления стройматериалов.

3.5. Установление влияния качества оборотной воды на коллективную флотацию

3.6. Выводы.

Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ОКИСЛЕННОГО МОЛИБДЕНА

4.1. Определение эффективности флотации окисленного молибдена с использованием различных реагентов-собирателей.

4.2. Рабочая гипотеза механизма повышения собирательной способности реагента ОПСК.

4.3. Установление оптимального режима модифицирования собирателя ОПСК с построением математической модели.

4.4. Основные результаты использования модифицированного собирателя для флотации окисленного молибдена при переработке смешанных руд Бугдаинского месторождения

4.5. Установление рационального режима выщелачивания окисленного молибдена на основе математического моделирования.

4.5.1. Постановка экспериментальных исследований

4.5.2. Разработка математической модели выщелачивания.

4.6. Выводы

Глава 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ ДЛЯ ЭФФЕКТИВНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ТРУДНООБОГАТИМЫХ МОЛИБДЕН-АРГИЛЛИЗИТОВЫХ РУД.

5.1. Установление зависимости технологических показателей обогащения молибден-аргиллизитовой руды от содержания в ней глинистого материала.

5.2. Изучение влияния измельчения глинистого материала на его активность

5.2.1. Экспериментальные исследования сорбционной способности каолинита.

5.2.2. Изучение влияния реагентов-модификаторов на поверхность измельченного каолинита.

5.3. Разработка режима снижения сорбционной способности глинистых минералов.

5.3.1. Изучение влияния вывода глинистой фракции из операции измельчения на технологические показатели флотации

5.3.2. Определение влияния плотностных режимов измельчения на результаты флотации молибденита

5.4. Основные результаты промышленных испытаний разработанного технологического режима на Жирекенской обогатительной фабрике

5.5. Выводы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование рациональной технологии переработки труднообогатимых молибденовых руд: На примере руд Жирекенского месторождения»

Необходимость создания рациональных технологий переработки труднообогатимых молибденовых руд связана, прежде всего, с сокращением сырьевой базы молибденовой промышленности нашей страны. И хотя в России разведано более десяти месторождений с промышленными запасами молибдена и семь из них представлены к промышленному освоению, однако в настоящее время только три месторождения разрабатываются: Сорское и Жирекенское мед но-молибденовые и Тырныаузское вольфрамо-молибденовое месторождения.

По некоторым оценкам [23] разведанные запасы могут обеспечить производство молибдена (по современному уровню его потребления) на 5060 лет. Однако, вполне реально, что предприятия, эксплуатирующие Жирекенское, Сорское и Тырныаузское месторождения и производящие 98 % молибдена в концентрате, исчерпают запасы руды соответственно к 2015, 2020 и 2025 годам. Кроме того, имеет место снижение содержания основных ценных компонентов в балансовых запасах месторождений; в настоящее время среднее содержание молибдена в перерабатываемых рудах месторождений России находится на уровне 0,051 %, что значительно ниже среднего минимального содержания (0,082 %) в рудах зарубежных стран [71, 106].

Производство молибдена в России значительно отстает от потребностей в нем. В целом по стране валовой удельный расход молибдена на 1 тонну- выплавляемой стали в 2,5-3 раза меньше, чем в развитых зарубежных странах (США, Канада) [54]. В то же время в отвалах предприятий молибденовой промышленности (ОАО «Молибден», Жирекенский ГОК) накоплены большие запасы труднообогатимых забалансовых руд, в том числе, - окисленных, смешанных, а также некондиционных, содержащих десятки тонн молибдена и других ценных компонентов. Учитывая значительное сокращение затрат на стадии добычи забалансовых руд, их переработка (при использовании рационального технологического режима) станет экономически целесообразной. Вовлечение в переработку этого сырья будет способствовать не только экономии минеральных ресурсов, продлению сроков эксплуатации действующих предприятий, увеличению выпуска необходимых стране металлов, но и даст возможность улучшить экологическую обстановку.

Однако эти руды являются труднообогатимыми, а эффективные технологии их переработки не разработаны. Следует отметить, что трудности обогащения молибденовых руд обусловлены не столько низким содержанием молибдена в них, сколько степенью окисления молибденита и сложностью их вещественного состава, в частности, присутствием значительного количества глинистых минералов. Традиционные технологические схемы не могут обеспечить эффективную переработку труднообогатимых молибденовых руд, поэтому проблема изыскания новых технологических методов и схем их обогащения становится весьма актуальной.

Цель диссертационной работы - научно обосновать, разработать и апробировать рациональные технологические методы переработки труднообогатимых молибденовых руд.

Основная идея работы заключается в научно-инженерном обосновании и использовании эффективных технологических режимов обогащения труднообогатимых молибденовых руд, обеспечивающих наиболее полное извлечение из них молибдена и некоторых других ценных компонентов, предопределяя тем самым устойчивую рентабельность предприятий.

В качестве объекта исследований использованы труднообогатимые молибденовые руды Жирекенского месторождения. В соответствии с поставленной целью определены следующие основные задачи:

1. Оценить влияние основных геолого-минералогических особенностей молибденовых руд на их технологические свойства и выделить технологические типы труднообогатимых руд одного из перспективных месторождений страны - Жирекенского.

2. Разработать рациональную технологию извлечения молибдена из труднообогатимых смешанных молибденовых руд, включающую извлечение сульфидного молибдена и последующую переработку хвостов сульфидного цикла комбинированным методом с целью извлечения окисленного молибдена.

3. Установить наиболее эффективный собиратель для флотации окисленного молибдена и обосновать рациональный режим его модифицирования.

4. Обосновать эффективный метод повышения основных технологических показателей обогащения молибден-аргиллизитовых руд на основе подавления их механической активации в процессе рудоподготовки.

В процессе решения поставленных задач использованы следующие методы исследований: гранулометрический, минералогический, химический, спектральный и пробирный методы анализа исходного сырья и продуктов обогащения; экспериментальные исследования с применением лабораторных, полупромышленных и промышленных установок при флотационных и химических методах обогащения; методы статистической обработки и математического моделирования.

На защиту выносятся следующие научные положения:

1. Эффективное флотационное извлечение окисленного молибдена из смешанных молибденовых руд достигается посредством рационального использования модифицированного собирателя, созданного на основе дополнительного введения оксида амфотерного металла в состав жирной кислоты.

2. Создание эффективного способа извлечения окисленного молибдена из хвостов сульфидного цикла при переработке смешанных молибденовых руд основано на рациональном комбинировании процессов флотации и сернокислотного выщелачивания.

3. Эффективная переработка молибден-аргиллизитовых руд осуществима путем совершенствования рудоподготовки, основанной на подавлении сорбционной способности аргиллизита в результате снижения его механической активации в процессе измельчения руд.

Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечены представительным объемом лабораторных исследований; подтверждены удовлетворительной сходимостью расчетных и экспериментально полученных результатов обогащения, соответствием результатов лабораторных и опытно-промышленных испытаний и получением патентозащищенных технических решений.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Создан новый жирнокислотный собиратель для флотации минералов окисленного молибдена и других несульфидных минералов.

2. Разработан комбинированный способ извлечения окисленного молибдена из хвостов сульфидного цикла, основанный на рациональном сочетании методов флотации и сернокислотного выщелачивания.

3. Разработана стохастическая математическая модель процесса выщелачивания окисленного молибдена, позволяющая оптимизировать режим выщелачивания.

4. Установлена зависимость извлечения молибдена в концентрат флотации от содержания аргиллизита в исходной руде, позволяющая прогнозировать основные технологические показатели обогащения молибден-аргиллизитовой руды.

5. Установлено влияние механической активации аргиллизита на его сорбционную способность.

Практическое значение работы:

1. Создан модифицированный жирнокислотный собиратель на основе ОПСК, использование которого при флотации окисленных минералов молибдена значительно повышает основные технологические показатели обогащения.

2. Разработана рациональная технология обогащения смешанных молибденовых руд, обеспечивающая эффективное извлечение сульфидного и окисленного молибдена.

3. Разработан метод, обеспечивающий эффективное обогащение молибден-аргиллизитовых руд, основанный на снижении механической активации аргиллизита в процессе рудоподготовки.

Реализация результатов работы. Основные положения и рекомендации, изложенные в диссертации, получили следующее практическое использование:

1. Разработанные рекомендации по применению рациональной технологии обогащения смешанных молибденовых руд, включающей комбинированный способ извлечения окисленного молибдена с использованием модифицированного жирнокислотного собирателя ОПСК, использованы ОАО «ЗабайкалцветметНИИпроект» при разработке ТЭО второй очереди Жире-кенского ГОКа.

2. Результаты исследований, выполненных в лабораторных и апробированных в промышленных условиях, направленных на снижение механической активации аргиллизита с целью повышения технологических показателей обогащения молибден-аргиллизитовой руды, внедрены на Жирекенской обогатительной фабрике с получением экономического эффекта в 11,4 млн руб/год.

3. Основные научные и практические результаты выполненных исследований используются в учебном процессе ЧитГУ по специальности «Обогащение полезных ископаемых».

Исходные материалы и личный вклад автора: Диссертация базируется на материалах, полученных в результате работ, выполненных с участием автора в Читинском филиале института «Гипроцветмет» по договорам и трудовым соглашениям с Жирекенским ГОКом. Лично автору принадлежат:

- разработка режима модифицирования реагента ОПСК;

- проведение экспериментальных исследований и обработка полученных результатов с применением ЭВМ;

- разработка комбинированного способа извлечения окисленного молибдена;

- создание математической модели выщелачивания окисленного молибдена;

- непосредственное участие в проведении промышленных испытаний;

- обработка и анализ полученных данных.

Апробация работы

Основное содержание диссертационной работы и ее отдельные положения докладывались на ежегодных научно-технических конференциях Горного института (г.Чита, 2000-2003гг.); региональной конференции «Проблемы освоения и рационального использования природных ресурсов Забайкалья» (г.Чита, 2000 г.); III Конгрессе обогатителей стран СНГ (г. Москва, 2001 г.); II Международной конференции «Забайкалье на пути к устойчивому развитию: экология, ресурсы, управление» (г. Чита, 2001 г.); V Международном симпозиуме аспирантов и молодых ученых (г.Томск, 2001 г.); Международной научно-практической конференции «Технические науки, технологии и экономика» (г.Чита, 2001 г.); II Межрегиональной научно-практической конференции «Технические науки, технологии и экономика» (Чита, 2002 г.); Плаксинских чтениях (г. Чита, 2002 г., г. Петрозаводск 2003 г.); Научном симпозиуме «Неделя горняка - 2003» (г. Москва, 2003 г.). В полном объеме диссертационная работа представлялась на кафедре «Обогащение полезных ископаемых и инженерная экология» в ИрГТУ (г. Иркутск, 2003 г.) и на кафедре «Обогащение полезных ископаемых и вторичного сырья» в ЧитГУ (г. Чита, 2004 г.).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 16 печатных работ, получены положительные решения ФИБС о выдаче патентов РФ на два изобретения.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, 106 библиографических источников и содержит 149 страниц, включает 27 рисунка, 53 таблицы, 8 приложений.

Заключение диссертации по теме «Обогащение полезных ископаемых», Костромина, Ирина Владимировна

выводы:

1. Исходные хвосты и песковая часть хвостов пригодны для производства силикатного кирпича, ожидаемая марка «150-175» (состав 3-4) и марка «100-150» (состав 56), морозостойкость - 15 циклов.

2. Шламовая часть хвостов не пригодна для производства силикатного кирпича.

Начальник лаборатории О/ ПО «Читастройматерилы»

Докумен в архиве О филиала ин

Козлова В.В. о-технологических испытаниях по теме 29-86-154^хранится тНИИпроект», являющемся правопреемником Читинского Г». /)

PULQjl OCiAf&OP ЮЖО^е^ё ^/VCC-6 V^L jeoyjocxf?