Загальні питання технологій збагачення
Збагачення корисних копалин, 2019. Вип. 72(113) 3
УДК 622.7 http://dx.doi.org/10.13140/RG.2.2.18867.68642
К.А. ЛЕВЧЕНКО, канд. техн. наук, Л.А. ШАТОВА
(Україна, Дніпро, Національний технічний університет «Дніпровська політехніка»),
А.В. РУДИЦЬКИЙ
(Україна, Дніпро, НПФ «Магнитные и гидравлические технологии»)
ОСОБЛИВОСТІ ЗБАГАЧЕННЯ ГРАНАТОВОЇ СИРОВИНИ
ПИСАРІВСЬКОГО РОДОВИЩА
При переробці багатьох типів корисних копалин часто утворюються відходи, або продукція, що не користується великим попитом.
Так, при розробці Писарівського родовища гранітів ТОВ “Українська нерудна компанія” виробляє у вигляді основної продукції щебінь трьох фракцій:
5…20 мм; 20…40 мм, 40…70 мм.
Кристалічні породи родовища представлені гранітами з рідкісними поодинокими ділянками мігматитів. Граніти являють собою різнозернисту породу
переважно середньозернисту від світло-до темно-сірого кольору.
При дробленні деяка їх частина (понад 10%) переходить в дрібнозернисту
фракцію – відсів, крупність якого менше 5 мм (табл. 1). При грохоченні відсів
виділяється в окремий продукт, і складується на території підприємства. Його
кількість, в результаті виробничої діяльності, постійно збільшується. Дана продукція не знаходить широкого ринку збуту, хоча останнім часом з відсіву додатково виробляють митий гранітний пісок двох фракцій: 0,016…2 мм і 2…5 мм,
але і його реалізація викликає труднощі.
Таблиця 1
Гранулометричний склад відсіву
Вузький клас
крупності, мм +2,5 –2,5
+1,25
–1,25
+0,63
–0,63
+0,315
–0,315
+0,14 –0,14 Модуль
крупності
Вихід,
%
10,0 11,5 23,0 21,6 21,4 12,5 2,3
Особливістю структури гранітів Писарівського родовища є наявність зерен
граната, вміст якого становить 10…15%. При дробленні і грохоченні частина
гранатів додатково переходить в відсів, тому в даному продукті вміст граната
завищено в порівнянні з родовищем і становить 15…20%.
Гранат знаходить широкий ринок збуту на Україні і за кордоном, в основному як абразив. Не дивлячись на те, що за твердістю гранат поступається корунду, він має більш високу початкову ріжучу здатність. У зв’язку з цим його
використовують в основному при обробці відносно м’яких матеріалів, при цьому він ефективніше корунду. За кордоном широко використовуються гранатові
концентрати (з вмістом граната 92…96%) для виробництва шліфувального та
абразивного інструменту. Постійно збільшується кількість гранату, що використовується при обробці пластмас, кольорових металів, деревини, гідроабразив-
Загальні питання технологій збагачення
4 Збагачення корисних копалин, 2019. Вип. 72(113)
ного різання, а також для очищення води.
Гранати Писарівського родовища – піроп-альмандінового ряду, однорідні,
характеризуються наступним складом: альмандин – 61%, піроп – 31%,
гросуляр – 7%, спесартин – 1%. Мікротвердість гранатів – 1400…1500 кг/мм2
.
Розмір зерен граната становить 2…3 мм. Повне розкриття спостерігається в
крупності менше 1 мм.
Для визначення схеми збагачення гранатів Писарівського родовища була
відібрана проба відсіву, яка піддавалася подрібнення до крупності –1 мм. Під
мікроскопом визначені наступні мінерали: гранат, кварц, біотит епідот, плагіоклаз.
У табл. 2 наведено мінералогічний аналіз початкового матеріалу.
Таблиця 2
Мінеральний склад початкового матеріалу
Гранат,
%
Біотит,
%
Кварц,
%
Плагіоклаз,
%
Эпідот,
%
–1,0+0,0мм 15…23 20 40 25 >1
Гранат має слабомагнітні властивості (питома магнітна сприйнятливість
змінюється в межах (40…200) · 10-8 м
3
/кг) [1]. Його можливо виділити використовуючи високоградієнтну магнітну сепарацію. Оскільки в пробі була незначна
кількість сильномагнітних залізовмісних домішок, то операцію магнітної сепарації проводили в два етапи. На першому етапі використовували лабораторний
магнітний сепаратор ПБС 150×100 (для видалення сильномагнітних домішок),
на другому – електромагнітний високоградієнтним бар’єрний сепаратор
БСТ – «Туркеніч».
Схема магнітного збагачення і технологічні показники збагачення представлені на рис. 1.
Після магнітної сепарації було отримано продукт, що містить 83,2% гранату, 11,6% біотиту, 3,0% епідоту і менш 3,2% кварцу і плагіоклазу.
Як бачимо, в магнітний продукт, крім граната, перейшли ще такі мінерали
як біотит і епідот. Дані мінерали також володіють слабомагнітних властивостями, і їх питома магнітна сприйнятливість змінюється в межах, відповідно,
(30…60) · 10-8 м
3
/кг та (25…50) · 10-8 м
3
/кг [1, 2].
Загальні питання технологій збагачення
Збагачення корисних копалин, 2019. Вип. 72(113) 5
100.0
23.0
100.0
0.7 99.3
0.0 23.2
100.0
27.1 72.2
83.2 0.6
98.0 2.0
Сильномагнітна фракція Магнітна сепарація ( БСТ – «Туркеніч»)
Магнітна сепарація (ПБС-150х100)
Магнітна фракція Немагнітна фракція
Рис. 1. Схема магнітного збагачення гранатів
Писарівського родовища
Електричне збагачення корисних копалин – збагачення корисних копалин
в електричному полі, засноване на відмінностях в електрофізичних властивостях компонентів, які підлягають розділенню: електропровідність, діелектрична
проникність і трибоелектростатичний ефект. За електропровідністю ефективно
розділяються матеріали – провідники від напівпровідників, або непровідників.
Отриманий чорновий гранатовий концентрат або магнітний продукт складається з: біотиту (питомий опір якого 1011…1015 Ом·м), епідоту
(109…1014 Ом·м) і кварцу (1012…1016 Ом·м) [3]. Дані мінерали відносяться до
діелектриків (непровідників). Мінерали гранату питомий опір яких змінюється
в межах 104…109 Ом·м відносяться до напівпровідників. Верхня межа питомого опору мінералів гранату дуже близько розташована до нижньої межі епідоту
і біотиту. Необхідно було відокремити гранат від інших мінералів.
Наявність дрібнодисперсного пилу в продукті негативно відбивається на
показниках розділення, тому продукт магнітного збагачення був підданий знепилюванню (видалення класу –0,1 мм), при цьому його якість підвищилася і
склала 85,0% вмісту гранату.
Для підвищення ефективності процесу електросепараціі знепилений продукт був розділений на два вузьких класи крупності (–1,0+0,45 мм і
–0,45+0,1 мм). Схема класифікації на вузькі класи крупності і показники розділення наведені на рис. 2.
Електросепарація кожного класу проводилася на лабораторному електросепараторі ЕБС 219-150 в три прийоми з попереднім нагріванням вихідного матеріалу до 120…130 °C. Принципова схема електричного збагачення вузьких
класів крупності представлена на рис. 3.
Загальні питання технологій збагачення
6 Збагачення корисних копалин, 2019. Вип. 72(113)
γ 100.0
ß 83.2
ε 100.0
34.8 61.6 3.6
85.0 85.0 35.1
35.6 62.9 1.5
Класифікація
-1,0 +0,45 -0,45 +0,1 -0,1
Рис. 2. Схема и результати класифікації магнітного продукту
Електросепарація (3 прийом)
Концентрат Відходи
Промпродукт
провідник 1 непровідник 1
Електросепарація (2 прийом)
Електросепарація (1 прийом)
Вузький клас крупності
Рис. 3. Принципова схема електросепарації вузьких класів крупності
Мінералогічний склад отриманих концентратів наведено в табл. 3.
Таблиця 3
Мінеральний склад гранатових концентратів продуктів електросепарації
Вузький клас крупності
Гранат,
%
Біотит,
%
Кварц
плагіоклаз, %
Епідот,
%
–1,0+0,45мм 92 6 >1 >1
–0,45+0,1мм 94 4 >1 >1
Як бачимо з таблиці, вміст гранату в продукті електросепарації підвищився
до значення 92…94%, що відповідає вимогам до гранатових концентратів, вміст
Загальні питання технологій збагачення
Збагачення корисних копалин, 2019. Вип. 72(113) 7
біотиту знизився з 11% до 4…6%, кварцу та епідоту менше 1%.
Таким чином, показана можливість отримання товарних гранатових концентратів із відсіву гранітів Писарівського родовища з вмістом гранату
92…94 % при використанні магнітних і електричних методів збагачення.
Список літератури
1. Мостика Ю.С., Мостика Е.Н., Шутов В.Ю. Нова технологічна оцінка нерудної сировини // Збагачення корисних копалин: Наук.-техн. зб. – 2011. – Вип. 46(87). – С. 27-32.
2. Лижаченко Н., Ніколаєвський В. Перспективи використання ресурсної бази Завалівського родовища графіту // Геологія. – 2013. – Вип. 2(61) – С. 41-44.
3. Калашник А.А., Коврижкин Н.А., Ковалев С.Г. О защите интересов Украины на
отечественном рынке гранатового концентрата // Мінеральні ресурси України. – 2012. – № 3.
– С. 19-22.
4. Кармазин В.В. Кармазин В.И. Магнитные, электрические и специальные методы
обогащения полезных ископаемых: Учеб. для вузов : в 2 т. – М.: Изд-во Моск. гос. горн. унта, 2005. – Т. 1. Магнитные и электрические методы обогащения полезных ископаемых. –
669 с.
5. Електронний ресурс: https://marketing.rbc.ru/articles/319/
6. Електронний ресурс: https://studopedia.ru/19_326975_elektroprovodnost-mineralov-igornih-porod.html
© Левченко К.А., Шатова Л.А., Рудицький А.В., 2019
Надійшла до редколегій 12.02.2019
Рекомендовано до публікації д.т.н. П.І. Піловим
УДК 622.776 http://dx.doi.org/10.13140/RG.2.2.18867.68642
И.В. АХМЕТШИНА,
И.К. МЛАДЕЦКИЙ д-р техн. наук
(Украина, Днепр, НТУ «Днепровская политехника»)
ИДЕНТИФИКАЦИЯ ФУНКЦИИ ВКРАПЛЕННОСТИ РУДЫ
Исследование полезного ископаемого на обогатимость предполагает идентификацию функции вкрапленности. Обычно это кропотливая работа с микроскопом. Если же имеется в распоряжении сканирующий микроскоп с компьютерной обработкой сигнала, тогда такая работа не составляет труда. Однако в
таком случае необходимо выполнить несколько сканирований различных шлифов, затем выполнить осреднительные вычисления. Не любая лаборатория располагает такими сканерами, поскольку это дорогие устройства.
Предлагается более оперативный способ определения функции вкрапленности, основанный на определении классов крупности измельченного материа-
www.separator-ua.com
artru@ukr.net
rudytskyi@gmail.com
