УДК: 622.7/669.2.8.21.4
1Бадалов Дж.Н., 2Самихзода Ш.Р.
2Таджикский национальный университет,
1Горно-металлургический институт Таджикистана
Гравитационное обогащение полезных ископаемых представляет собой процесс разделения минеральных частиц, отличающихся плотностью, размером и формой, под воздействием силы тяжести или центробежных сил. Целью этого процесса является выделение ценных компонентов в концентрат.
Методы гравитационного обогащения широко применяются при переработке железных руд, угля, а также россыпных и коренных месторождений золота, олова, титана и алмазов. Сочетание гравитационных методов с другими технологиями, такими как флотация, позволяет значительно повысить эффективность, экономичность и комплексность использования минерального сырья. Эти методы обеспечивают более низкие капитальные и эксплуатационные расходы, не используют дорогие флотационные реагенты, значительно снижают ущерб, наносимый окружающей среде [1-4].
В технологии различного минерального сырья широко применяется процесс обогащения в тяжелых средах, которое основано на разделении минералов по плотности, когда минералы, имеющие плотность больше плотности среды, тонут, а минералы, имеющие плотность меньше плотности среды – всплывают [5-9].
Целью исследования является изучение гравитационной обогатимости руды месторождения «Зарнисор» с определением возможности использования операций - предварительной концентрации руд методом обогащения в тяжёлых суспензиях.
Для проведения исследований по обогащению в тяжёлых средах, из месторождения «Зарнисор» были выделены пробы классов крупности: -25+10 мм, -7+3 мм, -3+1 мм. Обогащение крупных классов пробы руды -15+5 мм проведены в тяжёлой суспензии, мелких классов -7+3 мм, -3+1 мм в тяжёлой жидкости [10-13].
Оценка гравитационной обогатимости крупных классов: -15+5 мм была проведена с использованием тяжелой суспензии.
Для лабораторных опытов тяжелая суспензия было изготовлена из ферросилиция и магнетита в лаборторных условиях.
Соотношение в ней утяжелителей соответственно ферросилиция и магнетита составляло 1,5:1, полное удельное сопротивление среды 0,21 г/см3.
Расслоение пробы руды класса крупности: -15+5 мм производилось на следующие фракции (легкую и тяжелую фракции) по плотности суспензии: менее 2,53; 2,56; 2,59; 2,62; 2,65; 2,68; 2,71; 2,74; 2,77; 2,8 г/см3. Интервал между плотностями разделения соответствовал значению 0,03 деления. [14-17].
Лабораторные исследования по обогащению пробы руды в тяжёлой суспензии проведены в аппарате с устройством механического перемешивания суспензии (механическое ведро). Рабочий объём аппарата составляет 40 дм3.
Обогащение пробы руды в данном аппарате производилось следующим образом:
- I. В механическое ведро помещается суспензия определённой плотности, после чего загружается руда в количестве от 2,5 до 5 килограммов. Величина загрузки руды определяется объёмом суспензии и размером частиц руды.
- II. Суспензия подвергается интенсивному перемешиванию, после чего процесс перемешивания прекращается. По истечении 8-12 секунд всплывшая фракция извлекается с помощью черпака, снабжённого сетчатым дном, и помещается на сетку, расположенную над ёмкостью для сбора стекающей с руды суспензии.
III. Возобновляется процесс перемешивания. При изъятии лёгкой фракции черпак погружается в суспензию на глубину, соответствующую размеру наибольшего куска руды.
- IV. Фракции, полученные после отмывки от растворов тяжёлой суспензии, были подвергнуты сушке, дроблению и измельчению. Затем были отобраны пробы для проведения химических анализов.
Данная методика разделения является вполне надёжной и получаемые технологические показатели близки к практически получаемым результатам.
Результаты обогащения класса -15+5мм в тяжелой суспензии пробы руды месторождения «Зарнисор». При гравитационном обогащении пробы руды в тяжёлых суспензиях класса крупности -15+5 мм (таблица 1), выход самой легкой фракции от операции при плотности менее 2,47 г/см3 составил 15,0 %, и от руды 9,26 %.
При повышении плотности тяжелой суспензии 2,47 - 2,50 - 2,53 - 2,56 - 2,59 - 2,62 - 2,65 – 2,68 – 2,71 – 2,74 г/см3 выход легкой фракции от операции возрастает от 15,0 % - 16,49 % - 18,76 % - 19,83 - 21,81 % - 22,92 % - 25,25 - 28,69 - 34,84 и 36,53 % соответственно плотности среды.
Динамика выхода лёгкой фракции при обогащении в тяжёлой суспензии класса -15+5 мм от операции и от руды в зависимости от плотности тяжёлой суспензии пробы руды месторождения «Зарнисор» представлены на (рисунке 1).
Содержание свинца в самой лёгкой фракции (рисунок 2) составило 0,14 % при плотности 2,47 г/см3, при этом извлечение свинца в лёгкую фракцию составило 0,48 %. С увеличением плотности суспензии увеличивается содержание свинца и выход лёгкой фракции.
При обогащении класса крупности -15+5 мм наименьшие потери цинка 0,10 % получены при делении в суспензии плотностью 2,47 г/см3 и при выходе легкой фракции 14,0 % от операции. Извлечение цинка в лёгкую фракцию составило 0,22 %.
Рисунок 1. Динамика выхода лёгкой фракции при обогащении в тяжёлой суспензии класса -15+5 мм пробы руды месторождения «Зарнисор»
Figure 1. Dynamics of the light fraction yield during enrichment in a heavy suspension of class -15+5 mm of an ore sample from the «Zarnisor» deposit
При увеличении плотности тяжёлой суспензии повышается выход лёгкой фракции и потери цинка (рисунок 3). При самой высокой плотности тяжёлой суспензии 2,74 г/см3 содержание цинка в лёгкой фракции составило 1,10 %, с извлечением 6,17 %.
Содержание железа в самой лёгкой фракции плотностью менее 2,47 г/см3 составляет 2,05 %, с увеличением плотности разделяющей среды постепенно возрастает до 5,03% (2,74 г/см3), при этом извлечение железа в данные фракции составило 2,72÷16,49 %.
Рисунок 2. Динамика распределения свинца по фракциям при обогащении в тяжёлой суспензии класса -15+5 мм руды месторождения «Зарнисор»
Figure 2. Dynamics of lead distribution by fractions during enrichment in heavy suspension of class -15+5 mm of ore from the «Zarnisor» deposit
Содержание диоксида кремния в диапазоне плотностей от 2,47 до 2,71 г/см3 распределяется равномерно (30,12÷31,83%). От плотности 2,71 г/см3 до наибольшей плотности 2,74 г/см3 содержание диоксида кремния возрастает до 33,25 %. При самой низкой плотности (2,47 г/см3) в лёгкую фракцию извлекается диоксида кремния 13,99 % и самой высокой плотности (2,74 г/см3) 37,96 %.
Рисунок 3. Динамика распределения цинка по фракциям при обогащении в тяжёлой суспензии класса -15+5 мм руды месторождения «Зарнисор»
Figure 3. Dynamics of zinc distribution by fractions during enrichment in heavy suspension of class -15+5 mm of ore from the «Zarnisor» deposit
Содержание углерода в лёгкой фракции увеличивается от большей плотности к меньшей. Наибольшее содержание (4,07 %) отмечено при плотности суспензии 2,47 г/см3, при этом излечение углерода в лёгкую фракцию составило 47,72 %. При наибольшей плотности суспензии 2,74 г/см3 содержание углерода составило 3,01 % с извлечением в лёгкую фракцию 83,54 %.
В исходной пробе руды месторождения «Зарнисор» выход класса -15+5 мм составил 64,5 %. Относительно исходной пробы руды получен выход лёгкой фракции (от руды): 9,26 %; 10,2%; 11,67 %; 12,45 %; 14,43 %; 15,97 %; 17,92 %; 19,78 %; 21,62 % и 23,92 % соответственно плотности суспензии, менее: 2,47; 2,50; 2,53; 2,56; 2,59; 2,62; 2,65; 2,68; 2,71 и 2,74 г/см3. Результаты гравитационного обогащения пробы руды класса -15+5 мм приведены в таблице 1.
Таблица 1. Результаты обогащения в тяжелой суспензии пробы руды месторождения «Зарнисор» класса крупности -15+5мм
Table 1. Results of enrichment in heavy suspension of ore samples from the «Zarnisor» deposit of size class -15+5 mm
|
Наимено- вание продуктов |
Выход, % |
Содержание, % |
Извлечение, % |
||||||||
|
Pb |
Zn |
Cu |
Fe |
SiO2 |
Pb |
Zn |
Cu |
Fe |
SiO2 |
||
|
ПЛОТНОСТЬ ТЯЖЕЛОЙ СУСПЕНЗИИ 2,47 г/см3 |
|||||||||||
|
Легкая фракция |
15,00 |
0,14 |
0,10 |
0,01 |
2,05 |
32,24 |
0,37 |
0,19 |
0,42 |
2,72 |
13,99 |
|
Тяжелая фракция |
85,00 |
4,90 |
7,31 |
0,40 |
12,13 |
30,65 |
99,63 |
99,81 |
99,58 |
97,28 |
86,01 |
|
Исходный продукт |
100,0 |
4,32 |
6,42 |
0,35 |
10,81 |
30,75 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
|
ПЛОТНОСТЬ ТЯЖЕЛОЙ СУСПЕНЗИИ 2,50 г/см3 |
|||||||||||
|
Легкая фракция |
16,49 |
0,16 |
0,14 |
0,02 |
2,34 |
32,19 |
0,48 |
0,30 |
0,79 |
3,41 |
15,19 |
|
Тяжелая фракция |
83,51 |
4,99 |
7,50 |
0,40 |
12,27 |
30,64 |
99,52 |
99,70 |
99,21 |
96,59 |
84,81 |
|
Исходный продукт |
100,0 |
4,32 |
6,42 |
0,35 |
10,81 |
30,75 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
|
ПЛОТНОСТЬ ТЯЖЕЛОЙ СУСПЕНЗИИ 2,53 г/см3 |
|||||||||||
|
Легкая фракция |
18,76 |
0,16 |
0,16 |
0,02 |
2,36 |
32,20 |
0,61 |
0,40 |
1,10 |
4,44 |
17,86 |
|
Тяжелая фракция |
81,24 |
5,09 |
7,68 |
0,40 |
12,40 |
30,60 |
99,39 |
99,60 |
98,90 |
95,56 |
82,24 |
|
Исходный продукт |
100,0 |
4,32 |
6,42 |
0,35 |
10,81 |
30,75 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
|
ПЛОТНОСТЬ ТЯЖЕЛОЙ СУСПЕНЗИИ 2,56 г/см3 |
|||||||||||
|
Легкая фракция |
19,83 |
0,21 |
0,21 |
0,02 |
3,01 |
31,01 |
0,82 |
0,57 |
1,15 |
5,30 |
19,52 |
|
Тяжелая фракция |
80,17 |
5,17 |
7,75 |
0,41 |
12,49 |
30,59 |
99,18 |
99,43 |
98,85 |
94,70 |
80,48 |
|
Исходный продукт |
100,0 |
4,32 |
6,42 |
0,35 |
10,81 |
30,75 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
|
ПЛОТНОСТЬ ТЯЖЕЛОЙ СУСПЕНЗИИ -2,59 г/см3 |
|||||||||||
|
Легкая фракция |
21,81 |
0,23 |
0,28 |
0,02 |
3,13 |
31,50 |
1,09 |
0,90 |
1,49 |
6,52 |
20,97 |
|
Тяжелая фракция |
78,19 |
5,28 |
7,82 |
0,41 |
12,64 |
30,44 |
98,91 |
99,10 |
98,51 |
93,48 |
79,03 |
|
Исходный продукт |
100,00 |
4,32 |
6,42 |
0,35 |
10,81 |
30,75 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
|
ПЛОТНОСТЬ ТЯЖЕЛОЙ СУСПЕНЗИИ 2,62 г/см3 |
|||||||||||
|
Легкая фракция |
22,92 |
0,25 |
0,32 |
0,03 |
3,22 |
31,91 |
1,21 |
1,02 |
1,70 |
7,12 |
23,18 |
|
Тяжелая фракция |
77,08 |
5,39 |
8,08 |
0,42 |
12,70 |
30,35 |
98,79 |
98,98 |
98,30 |
92,88 |
76,82 |
|
Исходный продукт |
100.0 |
4,32 |
6.42 |
0,35 |
10.81 |
30,75 |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
|
ПЛОТНОСТЬ ТЯЖЕЛОЙ СУСПЕНЗИИ 2,65 г/см3 |
|||||||||||
|
Легкая фракция |
25,25 |
0,35 |
0.44 |
0.04 |
3.5 |
32,02 |
1.75 |
1.53 |
1,92 |
8.22 |
25,76 |
|
Тяжелая фракция |
74,75 |
5.72 |
8.89 |
0.43 |
12.91 |
30.11 |
98.15 |
98.47 |
98,08 |
91.78 |
74.24 |
|
Исходный продукт |
100.0 |
4,32 |
6.42 |
0,35 |
10.81 |
30,75 |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
|
ПЛОТНОСТЬ ТЯЖЕЛОЙ СУСПЕНЗИИ 2,68 г/см3 |
|||||||||||
|
Легкая фракция |
28,69 |
0,46 |
0,63 |
0,06 |
4,10 |
31,65 |
2,24 |
2,75 |
4,68 |
10,98 |
30,82 |
|
Тяжелая фракция |
71,31 |
5,82 |
8,58 |
0,44 |
13,21 |
29,68 |
97,76 |
97,25 |
95,32 |
89,02 |
69,18 |
|
Исходный продукт |
100,0 |
4,32 |
6,42 |
0,35 |
10,81 |
30,75 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
|
ПЛОТНОСТЬ ТЯЖЕЛОЙ СУСПЕНЗИИ 2,71 г/см3 |
|||||||||||
|
Легкая фракция |
34,84 |
0,67 |
0,87 |
0,06 |
4,63 |
32,2 |
4,95 |
4,01 |
6,11 |
14,01 |
35,15 |
|
Тяжелая фракция |
65,16 |
5,92 |
8,97 |
0,46 |
13,58 |
29,11 |
95,05 |
95,99 |
93,89 |
85,99 |
64,85 |
|
Исходный продукт |
100,0 |
4,32 |
6,42 |
0,35 |
10,81 |
30,75 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
|
ПЛОТНОСТЬ ТЯЖЕЛОЙ СУСПЕНЗИИ 2,74 г/см3 |
|||||||||||
|
Легкая фракция |
36,53 |
0,80 |
1,10 |
0,08 |
5,03 |
33,25 |
6,17 |
6,05 |
8,56 |
16,49 |
37,96 |
|
Тяжелая фракция |
63,47 |
6,08 |
9,20 |
0,47 |
13,76 |
28,91 |
93,39 |
93,95 |
91,44 |
83,51 |
62,04 |
|
Исходный продукт |
100,0 |
4,32 |
6,42 |
0,35 |
10,81 |
30,75 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
По результатам лабораторных исследований тяжелосредного обогащения пробы руды месторождения «Зарнисор» составлен прогнозный баланс, представленный в таблице 2.
Таблица 2. Прогнозный баланс тяжелосредного обогащения пробы руды месторождения «Зарнисор» при плотности тяжёлой суспензии 2,47 г/см3
Table 2. Forecast balance of heavy medium enrichment of an ore sample from the «Zarnisor» deposit with a heavy suspension density of 2,47 g/cm3
|
Продукты |
Выход, % от руды |
Содержание, % |
Извлечение, % |
||||||||
|
Pb |
Zn |
Cu |
Fe |
SiO2 |
Pb |
Zn |
Cu |
Fe |
SiO2 |
||
|
Легкая фракция |
9,26 |
0,14 |
0,10 |
0,01 |
2,05 |
32,26 |
0,37 |
0,19 |
0,42 |
2,72 |
13,99 |
|
Тяжелая фракция (-15+5 мм) |
64,5 |
4,90 |
7,31 |
0,40 |
12,13 |
30,65 |
70,36 |
68,34 |
67,22 |
73,25 |
69,54 |
|
-5+2 мм |
9,2 |
3,67 |
5,91 |
0,31 |
9,43 |
29,30 |
9,82 |
10,02 |
9,32 |
10,82 |
12,08 |
|
-2+1 |
5,03 |
4,01 |
5,83 |
0,34 |
9,69 |
29,4 |
4,53 |
6,11 |
4,67 |
5,74 |
8,43 |
|
-1+0 мм |
12,16 |
4,78 |
9,29 |
0,46 |
9,18 |
10,53 |
15,29 |
15,53 |
18,79 |
10,19 |
9,95 |
|
Исходная руда |
100,00 |
4,32 |
6,42 |
0,35 |
10,81 |
30,75 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
Таблица 3. Прогнозный баланс тяжелосредного обогащения пробы руды месторождения «Зарнисор» при плотности тяжёлой суспензии 2,50 г/см3
Table 3. Forecast balance of heavy medium enrichment of an ore sample from the «Zarnisor» deposit with a heavy suspension density of 2,50 g/cm3
|
Продукты |
Выход, % от руды |
Содержание, % |
|
Извлечение, % |
|||||||
|
Pb |
Zn |
Cu |
Fe |
SiO2 |
Pb |
Zn |
Cu |
Fe |
SiO2 |
||
|
Легкая фракция |
10,2 |
0,16 |
0,14 |
0,02 |
2,34 |
32,19 |
0,48 |
0,30 |
0,79 |
3,41 |
15,19 |
|
Тяжелая фракция (-15+5 мм) |
62,48 |
4,99 |
7,53 |
0,39 |
12,27 |
30,64 |
71,82 |
65,29 |
66,35 |
72,84 |
68,28 |
|
-5+2 мм |
12,49 |
3,78 |
5,91 |
0,31 |
9,43 |
29,30 |
11,32 |
9,83 |
9,06 |
12,59 |
11,35 |
|
-2+1 |
6,99 |
4,01 |
5,83 |
0,34 |
9,69 |
29,4 |
5,47 |
6,08 |
5,62 |
6,07 |
6,82 |
|
-1+0 мм |
17,97 |
4,78 |
9,29 |
0,46 |
9,18 |
10,53 |
11,39 |
18,8 |
18,97 |
8,5 |
13,55 |
|
Исходная руда |
100,00 |
4,32 |
6,42 |
0,35 |
10,81 |
30,75 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
При обогащении класса крупности -15+5 мм лучшие результаты получены при плотности разделяющей среды 2,47÷2,50 г/см3:
- выход лёгкой фракции составил от операции: 13,99÷15,19 %; от руды:9,26÷10,2 %; с содержанием свинца 0,14÷0,16 %, цинка 0,1÷0,14 %.
- в лёгкую фракцию извлекается диоксида кремния от операции: 14,62÷16,29 %; от руды: 10,53÷13,55 %.
Полученные результаты позволяют предположить, что удаление с хвостами (лёгкими фракциями) кварца и углистого вещества из основного класса -15+5 мм позволит улучшить протекание процесса флотации и повысить качество свинцового и цинкового концентрата.
Оценка гравитационной обогатимости мелких классов крупности (-5+2 мм и -2+1 мм) проведена с использованием тяжелой жидкости марки «М–45» (концентрированный водный раствор комплексной соли состава (ВаСdI4)).
Анализ результатов показывает, что при гравитационном обогащении в идеальных условиях класса крупности -5+2 мм выход самой лёгкой фракции менее 2,47÷2,53 г/см3 составил 10,21÷18,57 % от операции. При самой высокой плотности среды 2,74 г/см3 получен выход легкой фракции 27,83 %.
Потери свинца и цинка с лёгкой фракцией, при увеличении её выхода, возрастают: свинец 0,02÷0,21 %, цинк 0,03÷0,22 % соответственно плотности среды 2,47 г/см3 и 2,74 г/см3.
Содержание в лёгкой фракции диоксида кремния повышается от большей плотности к меньшей: 42,29÷34,61 % соответственно плотности 2,47÷2,74 г/см3.
Содержание железа с увеличением плотности повышается от меньшей плотности к большей и составляет 1,25 ÷ 3,74 % соответственно плотности 2,47÷2,74 г/см3.
Содержание углерода при плотности среды 2,74 г/см3 в лёгкой фракции составило 5,05 %, в тяжёлой фракции 0,32 % (выход легкой фракции 28,85 % от питания). При плотности тяжелой жидкости 2,47 г/см3 углерода содержится в лёгкой фракции 6,50 %, в тяжёлой фракции 1,18 % (выход лёгкой фракции 9,24% от питания).
В исходной руде выход класса крупности -5+2 мм составил 19,48 %. Относительно исходной руды выход лёгкой фракции при обогащении класса -5+2 мм получен 1,23 %; 2,21 %; 2,42 %; 2,75 %; 3,07 %; 3,14 %; 3,47 %; 3,98 %, соответственно плотности тяжелой жидкости (2,47; 2,50; 2,53; 2,56; 2,59; 2,62; 2,65; 2,68; 2,71; 2,74 г/см3).
Из пробы руды месторождения «Зарнисор» класса -5+2 мм при плотности разделения в интервале 2,47÷2,53 г/см3 можно получить следующие продукты:
- лёгкую фракцию: выход 9,24÷18,80 %; извлечение: свинца 0,07÷0,23 %, цинка 0,06÷0,14 %; содержание в хвостах: свинца 0,03÷0,06 %, цинка 0,035÷0,048 %;
- тяжёлую фракцию: выход 91,27÷83,24 %; извлечение свинца 99,02÷99,16 %, цинка 99,82÷99,91 %; содержание в концентрате свинца 4,57÷4,86 %, цинка 6,23÷7,74 %.
В классе -15+5 мм (плотность разделения r > 2,92 г/см3), материал тяжёлой фракции руды данного класса представлен исходной рудой, дробленной до крупности 5 – 15 мм.
В образце наблюдается преобладание тяжёлой фракции, которая составляет около 90 % от общего объёма. Лёгкая фракция составляет лишь 9 %. Материал тяжёлой фракции идентичен тому, что описан в минералогическом описании руд.
Тяжёлая фракция представлена в образце в различных концентрациях, с разными размерами и типами распределения рудных минералов.
Около 48 % пробы представлено более богатой густовкрапленной и прожилково-вкрапленной минерализацией колчеданно-полиметаллического типа. Около 43 % составляют фрагменты сплошных сульфидных руд галенит-сфалеритового, галенит-сфалерит-халькопиритового состава и фрагменты колчеданных руд. Лёгкая фракция представлена вмещающими пустыми породами и составляют кусочки (до 15 мм) или несущими незначительную сульфидную минерализацию в виде редко рассеянных тонких вкрапленников.
Проба класса -5+2 мм (r>2,88 г/см3) представлена грубым материалом, дробленным до крупности от 1 мм до 5 мм.
В данном классе тяжёлой фракции отмечается незначительная примесь частиц «лёгкой фракции» - пустой породы размерами до 6мм.
В общем, материал тяжёлой фракции класса -5 + 2 мм по составу аналогичен материалу других классов и отличается лишь размерами и более частыми включениями магнетита.
Преобладает вкрапленная и прожилково-вкрапленная сульфидная минерализация, приуроченная к крупным частицам вмещающих пород, сульфидные вкрапления представлены преобладающим сфалеритом, галенитом, халькопиритом, реже магнетитом и гематитом. Отмечаются крупные частицы сфалерита с тонкими эмульсионными включениями халькопирита, а так же, галенита.
Отмечаются в небольшом количестве фрагменты сплошных галенит-сфалеритовых, галенит-сфалерит-халькопиритовых руд в тесных срастаниях с нерудными компонентами – кварцем, актинолитом, пироксенами, хлоритом.
Проба класса -2+1 мм, (r > 2,88 г/см3), представлена более тонким материалом, дробленным до крупности от 0,3 мм до 3 мм. В данном классе тяжёлой фракции отмечается примесь частиц «лёгкой фракции» - пустой породы не содержащих сульфидов, в количестве около 28-36 % от общего объема частиц, размерами 0,2 – 2,5 мм.
Материал в большинстве случаев представлен крайне неравномерной, от убогой до густо-вкрапленной и прожилково-вкрапленной, сульфидной минерализацией во вмещающих породах. Реже встречаются фрагменты более богатых сплошных руд галенит-сфалерит-халькопиритового, сфалерит-халькопиритового, халькопиритового состава, в тесном срастании с нерудными компонентами. Во многих участках включения нерудных компонентов в количественном соотношении значительно преобладают над сульфидами. Отмечаются фрагменты крупного пирита, содержащего ситовые включения халькопирита, сфалерита и крупные включения или микропрожилки нерудных компонентов, примесь продуктов металлургического передела в виде единичных стяжений магнетитсодержащих шлаков с включениями ферритов цинка, галенита и халькопирит-пирротиновых агрегатов.
Во всех описанных классах, в целом, наблюдается сходство в минерализации, но различия проявляются в содержании, насыщенности и крупности вышеупомянутых компонентов.
В большинстве случаев крупные выделения сфалерита содержат трудноразделимые тонкие и эмульсионные включения халькопирита, реже — галенита и нерудных компонентов.
Галенит часто встречается в трудноразделимых тонкозернистых срастаниях с пироксенами, шестоватым актинолитом и хлоритом. Во всех просмотренных классах тяжелой фракции были обнаружены в разных количествах мелкие фрагменты легкой фракции, представленные убогой, неравномерно рассеянной сульфидной минерализацией в пустой породе, и пустой породой, которые возможно, были механически захвачены более крупным и тяжелым материалом.
Проба лёгкой фракции класса +15+5 мм (r< 2,8 г/см3) представлена грубым материалом, дробленным до крупности частиц 5 – 15 мм (до 15 000 микрон).
В частицах лёгкой фракции класса -15+5 мм в незначительном количестве отмечается убогая сульфидная минерализация, представленная в основном редкой и неравномерно рассеянной тонкодисперсной, в единичных случаях более крупной (до 3 мм) вкрапленностью пирита, редко – галенита, сфалерита, халькопирита, гематита и серебра. В частицах лёгкой фракции обнаружен углерод.
Преобладающий размер вкрапленников сульфидов не превышает 0,5–10–30 микрон, в редких случаях достигает 160–340 микрон (для халькопирита). В частицах вмещающих пород пирит распределён неравномерно и представлен тонкокристаллической неравномерной сыпью.
Галенит также образует в основном рассеянную, трудно извлекаемую, тонкокристаллическую сыпь и более густые скопления во вмещающих породах.
Сфалерит встречается редко в виде неравномерной вкрапленности зёрен во вмещающих породах. Галенит ассоциируется с халькопиритом и образует тонкие включения в халькопирите.
Халькопирит ксеноморфной структуры встречается реже всех сульфидов, но характеризуется более крупными включениями. Ассоциируется с галенитом, образуя с ним простые или субграфические сростки, но чаще содержит галенит в виде более тонких включений.
В единичный случаях отмечается серебро в виде тонкодисперсных включений во вмещающих породах.
Углерод обнаружен в виде скоплений отдельных зерен размерами от 1 - 40 микрон, сконцентрированных в слоевидные не сплошные протяженные обособления. Иногда в этих слоях отмечаются включения гематита.
Проба лёгкой фракции класса – 5 + 2 мм (r < 2,74) представлена грубым материалом, дробленным до крупности частиц 0,5 мм – 6,3 мм (до 6300 микрон).
В лёгкой фракции класса -5+2 мм в незначительном количестве присутствует убогая сульфидная минерализация, представленная в основном в виде редкой и неравномерно рассеянной тонкодисперсной (0,5-10 микрон, реже до 20-30 микрон) вкрапленности пирита. В единичных случаях встречается более крупная (до 150 микрон) вкрапленность пирита.
В образце встречаются единичные выделения галенита, имеющие неправильную форму и расположенные по трещинам и между зёрнами породообразующих минералов. Также наблюдается включение тонкодисперсного зерна халькопирита. В зёрнах пирита присутствуют ситовые включения пирротина и более крупное включение пирротин-халькопиритового сростка. В крупной частице вмещающих пород обнаружено включение тонкодисперсного серебра.
Проба лёгкой фракции класса –2+1 мм (r<2,74) представлена разнозернистым дроблёным материалом с размерами частиц в диапазоне от 490 до 3400 микрон.
В лёгкой фракции, которая составляет от -2 до +1 миллиметра, присутствует небольшое количество сульфидной минерализации. Она проявляется в виде редкой и неравномерно распределённой тонкокристаллической вкрапленности пирита.
По сравнению с предыдущими классами, материал характеризуется более слабой пиритизацией. Пирит встречается в виде единичных включений, обычно в частицах вмещающих пород, и его содержание невелико.
В пробе наблюдается повышенное содержание свободного углерода, который представлен пористыми и сплошными плотными частицами. Сульфиды присутствуют в незначительных количествах.
ВЫВОДЫ:
- Гранулометрический анализ дробленой руды:
- Основная часть полезных компонентов (64,5%) находится в диапазоне крупности -15+5 мм. Это указывает на то, что данная фракция является наиболее значимой для дальнейшей переработки.
- Дробленая руда, вероятно, содержит значительное количество пустой породы, что может снизить эффективность переработки.
- Убогая и неравномерная сульфидная минерализация:
- Тонкая сульфидная минерализация без видимых участков скопления во вмещающих породах указывает на неизбежные и незначительные потери.
- Равномерное распределение сульфидов может затруднить их извлечение и повысить затраты на переработку.
- Удаление кварца и углистого вещества:
- Удаление кварца и углистого вещества из фракции -15+5 мм может улучшить процесс флотации.
- Снижение содержания кварца и углистого вещества может повысить качество свинцового и цинкового концентрата, а также уменьшить объем отходов.
- Применение предварительного обогащения:
- Результаты лабораторных исследований всех классов руды месторождения «Зарнисор» указывают на возможность применения предварительного обогащения в тяжёлых суспензиях.
- Предварительное обогащение может повысить концентрацию полезных минералов и улучшить их извлечение.
Эти выводы могут быть полезны для оптимизации процессов переработки руды и повышения эффективности извлечения полезных компонентов.
Рецензент: Раджабов Ш.Х.,
к.т.н., доцент
ЛИТЕРАТУРА
- Пилов, П.И. Гравитационная сепарация полезных ископаемых: Учебное пособие / П.И. Пилов // Днепропетровск: Национальный горный университет, 2003.
- Бадалов, Дж.Н. Обогащение руды месторождения Алтын-Топган / Дж.Н. Бадалов, Ш.Р. Самихов, А.Т. Исоева // Материалы Республиканской научно-практический конференции ТНУ. 2017. – С. 26-28.
- Самихов Ш.Р. Исследование и разработка математических моделей процесса переработки золото-, медьсодержащих концентратов / Ш.Р. Самихов, Г.Н. Солехова, Н. Шерматов // Вестник Таджикского национального университета. Серия естественных наук. – – № 1. – С. 173-186.
- Шохин, В.Н. Гравитационные методы обогащения / В.Н. Шохин, А.Г. Лопатин – М.: Недра, 1993 (1980). – С.350.
- Фоменко, Т.Г. Гравитационные процессы обогащения полезных ископаемых / Т.Г. Фоменко. – М.: Недра, 1966.
- Казевальтер, Б.В. Теоретические основы гравитационных процессов обогащения полезных ископаемых. – М.: Недра, 1979.
- Кусков, В.Б. Гравитационные методы обогащения / В.Б. Кусков – Конспект лекций; Санкт-Петербургский горный ин-т. СПб, 2001.
- Верхотуров, М.В. Гравитационные методы обогащения: учебник для студентов вузов, обучающихся по специальности "Обогащение полезных ископаемых" / М.В. Верхотуров. – Москва: МАКС. Пресс, 2006.
- Меринов, Н.Ф. Расчет конечных скоростей свободного падения твердых частиц // Н.Ф. Меринов – Известия вузов. Горный журнал. – 1993. – № 8. – С. 130-135.
- Благов, И.С. Гравитационные процессы обогащения / И.С. Благов, А.М. Коткин, Т.Г. Фоиенко. – М.: Госгортехиздат,1962. – С. 231.
- Шерембаева, Р.Т. Гравитационные методы обогащения / Р.Т. Шерембаева Учеб. Пособие. Карагандинский государственный технический университет. – Караганда: Изд-во КарГТУ, 2015. –С. 80.
- Бадалов, Дж.Н. Минералогический анализ технологической пробы руды Рb-Zn типа месторождения «Зарнисор» /Дж.Н. Бадалов, Ш.Р. Самихов // Материалы республиканской научно-практической конференции на тему «Применение инновационных технологий в преподавании естественных дисциплин средне общеобразовательных школах и высших учебных заведениях». – 2019. – С. 182-185.
- Меринов, Н.Ф. Теоретические основы гравитационных методов обогащения / Н.Ф. Меринов // Известия вузов. Горный журнал. – 2001 – № 4-5. – С. 33-46.
- Козин, В.З. Новые теоретические решения и развитие технологии и техники обогащения полезных ископаемых / В.З. Козин, Е.Ф. Цыпин, Н.Ф. Меринов // Известия вузов. Горный журнал. – 2002. – № 3. – С. 116-130.
- Бадалов, Дж.Н. Обогащения свинцово-цинковых руд месторождения зарнисор в тежелах средах / Дж.Н. Бадалов, Ш.Р. Самихов // Материалы IV Международной научной конференции: «Вопросы физической и координационной химии» ТНУ. – 2019. – С. 184-185.
- 16. Паньшин, A.M. Гравитационно-флотационное обогащение свинцово-цинковых руд Мизурской ОФ / A.M. Паньшин // Сб. материалов V Конгресса обогатителей стран СНГ. – М., 2005. – С. 16-18.
- Еникеев, М.Р. Минералого-геохимические особенности генезиса свинцово-цинкового оруденения Алтын-Топканского рудного поля/ М.Р. Еникеев // Узб. геол. журнал. – 1975. – № 3. – С. 29-35.
REFERENCES
- Pilov, P.I. Gravitational separation of minerals: Textbook / P.I. Pilov. – Dnepropetrovsk: National Mining University. – 2003.
- Badalov, J.N. Beneficiation of ore of the Altyn-Topgan deposit / J.N. Badalov, Sh.R. Samikhov, A.T. Isoeva // Proceedings of the Republican scientific and practical conference of TNU. – 2017. – Pp. 26-28.
- Samikhov Sh.R. Modeling the process of nitric acid leaching of copper-containing concentrates of the Taror deposit / Sh.R. Samikhov, G.N. Solekhova, N. Shermatov // Bulletin of the Tajik National University. – 2014. – No. 1. – Pp. 173-186.
- Shokhin, V.N. Gravitational methods of beneficiation / V.N. Shokhin, A.G Lopatin // - M.: Nedra, 1993 (1980).
- Fomenko, T.G. Gravitational processes of mineral beneficiation/ T.G. Fomenko. – M.: Nedra, 1966.
- Kazevalter, B.V. Theoretical foundations of gravitational processes of mineral beneficiation / B.V. Kazevalter // - M.: Nedra,1979.
- Kuskov, V.B. Gravity methods of beneficiation: Lecture notes; St. Petersburg / V.B. Kuskov // Mining Institute. SPb. – 2001.
- Verkhoturov, M.V. Gravity methods of beneficiation: textbook for university students studying in the specialty "Mineral Processing" / M.V. Verkhoturov // - M.: MAKS Press, 2006.
- Merinov, N.F. Calculation of final velocities of free fall of solid particles / N.F. Merinov // News of universities. Mining journal. – 1993. – No. 8. – Pр.130-135.
- Blagov, I.S. Gravity processes of beneficiation/I.S.Blagov, A.M.Kotkin, T.G.Foienko//-M.: Gosgortekhizdat, 1962.
- Sherembayeva, R.T. Gravity beneficiation methods / R.T. Sherembayeva // Textbook. Manual. Karaganda State Technical University. – Karaganda: Publishing house of KarSTU, 2015.
- Badalov, J.N. Mineralogical analysis of a technological sample of Pb-Zn ore of the Zarnisor deposit type / J.N. Badalov, Sh.R. Samikhov // Proceedings of the Republican scientific and practical conference on the topic "Application of innovative technologies in teaching natural sciences in secondary schools and higher educational institutions". – 2019. – Pр.182-185.
- Merinov, N.F. Theoretical foundations of gravity beneficiation methods / N.F. Merinov // News of universities. Mining journal. – 2001. – No. 4-5. – Pр. 33-46.
- Kozin, V.Z., Tsypin E.F., Merinov N.F. New theoretical solutions and development of mineral processing technology and equipment / V.Z. Kozin, E.F. Tsypin, N.F. Merinov // News of universities. Mining journal. – 2002. – No. 3. – Pр. 116-130.
- Badalov, J.N. Beneficiation of lead-zinc ores of the Zarnisor deposit in heavy media. / J.N. Badalov, Sh.R Samikhov // Proceedings of the IV International Scientific Conference: "Problems of Physical and Coordination Chemistry" DMT Sh. – 2019. – Pр. 184-185.
- Panshin, A.M. Gravity-flotation beneficiation of lead-zinc ores of the Mizur dressing plant. / A.M. Panshin // Collection of materials of the V Congress of beneficiators of the CIS countries. – M., 2005. – Рp. 16-18.
- Enikeev, M.R. Mineralogical and geochemical features of the genesis of lead-zinc mineralization of the Altyn-Topkan ore field / M.R. Enikeev // Uzb. geol. magazine. – 1975. – No. 3. – Pр. 29-35.
ҒАНИГАРДОНИИ ПЕШАКИИ МАЪДАНИ КОНИ “ЗАРНИСОР” БО УСУЛИ ГРАВИАТСИОНӢ БО МАҚСАДИ БЕҲТАР КАРДАНИ СИФАТИ МАҲСУЛОТИ НИҲОӢ
Мақола ба ғанигардонии маъдани кони Зарнисор бо усули гравитатсионӣ бахшида шудааст. Дар он дар бораи самаранокии ин усул, принсипҳои асосӣ ва афзалиятҳои он муҳокима карда мешавад. Инчунин, раванди ғанигардонии маъдан бо усули гравитатсионӣ ва таъсири он ба натиҷаи ниҳоӣ низ тасвир шудааст. Тадқиқот имкон медиҳад, ки дар бораи дурнамои истифодаи усули гравитатсионӣ дар ғанигардонии маъдани кони Зарнисор ва иқтидори он барои рушди минбаъдаи соҳаи кӯҳӣ хулоса бароварда шавад. Муаллиф натиҷаҳои тадқиқотро оид ба усули гравитатсионии ғанигардонӣ, аз ҷумла истифодаи амалиёти консентратсияи пешакии маъданҳои кони Зарнисор бо усули ғанигардонӣ дар суспензияҳои вазнин пешниҳод кардааст. Натиҷаҳои бадастомада имкон медиҳанд, ки дур кардани кварс ва моддаҳои ангиштӣ аз синфи асосии калон: -25+10 мм, -7+3 мм, -3+1 мм ба партов (фраксияҳои сабук) имкон медиҳад, ки ҷараёни флотатсияро ҳангоми ғанигардонии фраксияи вазнин беҳтар кунад ва сифати консентратҳои сурб ва руҳро баланд бардорад.
Калидвожаҳо: усули ғанигардонии гравитатсионӣ, муҳити вазнин, суспензия, зичӣ, фраксия, миқдор, кон, калонии синф, ҷудокунӣ, руҳ, сурб.
ПРЕДВОРИТЕЛЬНОЕ ОБОГАЩЕНИЯ РУДЫ МЕСТОРОЖДЕНИЯ «ЗАРНИСОР» ГРАВИАЦИОННЫМ МЕТОДОМ C ЦЕЛЬЮ УЛУЧШЕНИЕ КАЧЕСТВО КОНЕЧНОГО ПРОДУКТА
Статья посвящена гравитационному методу обогащения руды месторождения "Зарнисор". В ней рассматривается эффективность данного метода, его основные принципы и преимущества. Также описывается процесс обогащения руды с использованием гравитационного метода и его влияние на конечный результат. Исследование позволяет сделать вывод о перспективности применения гравитационного метода в обогащении руды месторождения "Зарнисор" и его потенциале для дальнейшего развития горнодобывающей отрасли. Автором представлены результаты исследования по гравитационному методу обогащения в частности использования операций - предварительной концентрации руд месторождения «Зарнисор» методом обогащения в тяжёлых суспензиях. Полученные результаты позволяют предположить, что удаление с хвостами (лёгкими фракциями) кварца и углистого вещества из основного класса крупности: -25+10 мм, -7+3 мм, -3+1 мм. позволит улучшить протекание процесса флотации при обогащении тяжёлой фракции и повысить качество свинцового и цинкового концентратов.
Ключевые слова: гравитационный метод обогащения, тяжёлая среда, суспензия, плотность, фракция, содержание, месторождения, класса крупности, извлечение, цинк, свинец.
PRELIMINARY ENRICHMENT OF THE ORE OF THE ZARNISOR DEPOSIT BY THE GRAVITY METHOD IN ORDER TO IMPROVE THE QUALITY OF THE FINAL PRODUCT
The article is devoted to the gravity method of enrichment of the ore from Zarnisor deposit. It considers the efficiency of this method, its main principles and advantages. It also describes the process of ore enrichment using the gravity method and its impact on the final result. The study allows us to conclude that the gravity method is promising in enriching the ore of the Zarnisor deposit and its potential for further development of the mining industry. This article presents the results of a study on the gravity enrichment method, in particular the use of operations - preliminary concentration of ores from the Zarnisor deposit by the enrichment method in heavy suspensions. The obtained results allow us to assume that the removal of quartz and carbonaceous matter from the main size class: -25+10 mm, -7+3 mm, -3+1 mm with tailings (light fractions) will improve the flotation process during enrichment of the heavy fraction and increase the quality of lead and zinc concentrates.
Key words: gravity enrichment method, heavy medium, suspension, density, fraction, content, deposits, size classes, extraction, zinc, lead.
Маълумот дар бораи муаллифон: Бадалов Ҷамолиддин Нурдинович – Донишкадаи кӯҳию металлургии Тоҷикистон, муаллими калони кафедраи коркарди конҳои канданиҳои фоиданок. Суроға: 735730, ш.Бӯстон, Тоҷикистон, кӯчаи Баротов А., 6. Тел.: (+992) 926-66-06-91. E-mail:
Самиҳов Шонаврӯз Раҳимович – Донишгоҳи миллии Тоҷикистон, д.и.т., профессори кафедраи технологияи истеҳсолоти химиявӣ. Суроға: 734025, ш. Душанбе, Тоҷикистон, хиёбони Рудакӣ, 17. Тел.: (+992) 900-19-95-72. E-mail:
Cведения об авторах: Бадалов Джамолиддин Нурдинович – Горно-металлургический институт Таджикистана, старший преподаватель кафедры разработки месторождения полезных ископаемых. Адрес: 735730, г. Бустон, Таджикистан, ул. Бартов А., 6. Тел.: (+992) 926-66-06-91. E-mail:
Самихов Шонавруз Рахимович – Таджикский национальный университет, д.т.н., профессор кафедры технологии химического производств. Адрес: 734025, г. Душанбе, Таджикистан,проспект Рудаки, 17. Тел.: (+992) 900-19-95-72. Е-mail:
Information about the authors: Badalov Jamoliddin Nurdinovich – Metallurgical Institute of Tajikistan, Senior Lecturer, Department of Mineral Deposit Development. Address: 735730, Buston, Tajikistan, Barotov A.. street, 6. Phone: (+992) 926-66-06-91. E-mail:
Samikhov Shonavruz Rakhimovich – Tajik National University, Doctor of Technical Sciences, Head of the Department of technology of chemical industry. Address: 734025, Dushanbe, Tajikistan, Rudaki Avenue, 17. Phone: (+992) 900-19-95-72. E-mail:
Статья поступила в редакцию 7.09.2024
Одобрена после рецензирования 12.10.2024
Принята к публикации 15.11.2024

