ОСОБЛИВОСТІ ЗБАГАЧЕННЯ ГРАНАТОВОЇ СИРОВИНИ ПИСАРІВСЬКОГО РОДОВИЩА - Научно – Производственная Фирма «МАГНИТНЫЕ И ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ»

Загальні питання технологій збагачення

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 відхо-ди, або продукція, що не користується великим попитом.

Так, при розробці Писарівського родовища гранітів ТОВ “Українська не-рудна 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 пооди-нокими 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 про-дукція не знаходить широкого ринку збуту, хоча останнім часом з відсіву дода-тково виробляють митий гранітний пісок двох фракцій: 0,016…2 мм і 2…5 мм, але і його реалізація викликає труднощі.

Таблица 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 основ-ному як абразив. Не дивлячись на те, що за твердістю гранат поступається ко-рунду, він має більш високу початкову ріжучу здатність. У зв’язку з цим його використовують в основному при обробці відносно м’яких матеріалів, при цьо-му 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 викори-стовується при обробці пластмас, кольорових металів, деревини, гідроабразивного різання, а також для очищення води.

Гранати Писарівського родовища – піропальмандінового 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.

Таблица 2
Мінеральний склад початкового матеріалу
	Гранат, %	Біотит, %	Кварц, %	Плагіоклаз, %	Эпідот, %
–1,0+0,0 мм	15…23	20	40	25	>1

Гранат має слабомагнітні властивості (питома магнітна сприйнятливість змінюється в межах (40…200) · 10^-8 м³/кг) [1]. Його можливо виділити викорис-товуючи високоградієнтну магнітну сепарацію. Оскільки в пробі була незначна кількість сильномагнітних залізовмісних домішок, то операцію магнітної сепа-рації 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 пред-ставлені на рис. 1.

Після магнітної сепарації було отримано продукт, що містить 83,2% грана-ту, 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 властивостя-ми, і їх питома магнітна сприйнятливість змінюється в межах, відповідно, (30…60) · 10^-8 м³/кг та (25…50) · 10^-8 м³/кг [1, 2].

Електричне збагачення корисних копалин – збагачення корисних копалин в електричному полі, засноване на відмінностях в електрофізичних властивос-тях 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 скла-дається 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 питомо-го 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 зне-пилюванню (видалення класу –0,1 мм), при цьому його якість підвищилася і склала 85,0% вмісту гранату.

Для підвищення ефективності процесу електросепараціі знепилений про-дукт 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 електро-сепараторі ЕБС 219-150 в три прийоми з попереднім нагріванням вихідного ма-теріалу до 120…130 °C. Принципова схема електричного збагачення вузьких класів крупності представлена на рис. 3.

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 біотиту знизився з 11% до 4…6%, кварцу та епідоту менше 1%.

Таким чином, показана можливість отримання товарних гранатових кон-центратів із відсіву гранітів Писарівського родовища з вмістом гранату 92…94 % при використанні магнітних і електричних методів збагачення.

Список літератури

Мостика Ю.С., Мостика Е.Н., Шутов В.Ю. Нова технологічна оцінка нерудної си-ровини // Збагачення корисних копалин: Наук.-техн. зб. – 2011. – Вип. 46(87). – С. 27-32.
Лижаченко Н., Ніколаєвський В. Перспективи використання ресурсної бази За-валівського родовища графіту // Геологія. – 2013. – Вип. 2(61) – С. 41-44.
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.

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. ун-та, 2005. – Т. 1. Магнитные и электрические методы обогащения полезных ископаемых. – 669 с.
Електронний ресурс: https://marketing.rbc.ru/articles/319/
Електронний ресурс: https://studopedia.ru/19_326975_elektroprovodnost-mineralov-i-gornih-porod.html

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 иден-тификацию функции вкрапленности. Обычно это кропотливая работа с микро-скопом. Если же имеется в распоряжении сканирующий микроскоп с компью-терной обработкой сигнала, тогда такая работа не составляет труда. Однако в таком случае необходимо выполнить несколько сканирований различных шли-фов, затем выполнить осреднительные вычисления. Не любая лаборатория рас-полагает такими сканерами, поскольку это дорогие устройства.

Предлагается более оперативный способ определения функции вкраплен-ности, основанный на определении классов крупности измельченного материалла.