Preview

Науки о Земле и недропользование

Расширенный поиск

Совершенствование комплекса средств для гравитационной переработки полиминеральных глинистых песков россыпей Приамурья

https://doi.org/10.21285/2686-9993-2021-44-3-312-322

Полный текст:

Аннотация

Проблема переработки песков полиминеральных россыпных месторождений Дальневосточного региона представляет собой сложную техническую и технологическую задачу. Отмечено преобладание высокоглинистых россыпей с повышенным содержанием ценных компонентов мелких и тонких фракций, при этом содержание мелкого золота фракции размером менее 0,5 мм на некоторых объектах достигает более 90 % с преобладанием большей частью фракций размером менее 0,3 мм. Подтверждена необходимость усовершенствования технологий и технических средств для переработки высокоглинистых песков россыпей с повышенным содержанием тонкодисперсных и наноразмерных частиц ценных компонентов. В связи с этим целью данного исследования является обоснование подходов к построению феноменологической модели переработки высокоглинистых песков россыпей гравитационными методами для обеспечения сохранности кристаллов и снижения потерь ценных компонентов при сниженной энергоемкости. На основе предложенной экспоненциальной зависимости изменения удельной межфазной поверхности минеральных частиц от термодинамического потенциала системы установлено, что определяющую роль в процессе микродезинтеграции минеральных частиц в условиях турбулизации, инициируемой падающей струей на плоскую поверхность кавитационного реактора, играет взаимозависимость скорости истечения и расхода гидросмеси в условиях увеличения времени воздействия. В результате расчетов установлен рост удельной межфазной поверхности частиц в интервалах 1,8–3,3 раза в зависимости от регулирования расхода гидросмеси, плотности гидросмеси и времени инициирования. Представленные математические зависимости позволят управлять процессом при проведении испытаний кавитационного реактора, оценить качество и характер работы установки, а также отрегулировать и внести необходимые изменения в конструкцию. Предложена общая схема переработки россыпей с использованием ряда инновационных установок нового типа, в том числе на основе сочетания турбулентности и кавитации при низкой энергоемкости. Воздействие на гидросмеси высокоглинистых песков гидродинамических эффектов, инициируемых турбулентными эффектами и кавитацией, способно обеспечить надежность микродезинтеграции-диспергирования, обеспечив существенное снижение технологических потерь ценных компонентов. Результаты данной работы могут быть использованы для дальнейшего развития теоретических подходов к описанию кавитационных процессов, моделируемых в предлагаемых установках.

Об авторе

Н. П. Хрунина
Институт горного дела ДВО РАН
Россия

Хрунина Наталья Петровна, кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник Лаборатори разработки россыпных месторождений

Хабаровск



Список литературы

1. Неронский Г. И., Бородавкин С. И. Метод оценки содержаний золота в россыпях с доминирующими мелкими и тонкими его выделениями // Золотодобыча: рекламно-информационный бюллетень. 2012. № 1. С. 21–24.

2. Хрунина Н. П., Стратечук О. В. Новые аспекты научных и технологических основ гидродинамической микродезинтеграции при освоении высокоглинистых золотосодержащих месторождений Дальневосточного региона / под ред. А. М. Пуляевского. Хабаровск: Издво ТОГУ, 2018. 155 с.

3. Маньков В. М., Сержанин П. В. Разработка и испытание способа и аппарата для эффективной дезинтеграции и классификации валунистых глинистых руд и песков // Золотодобыча: рекламно-информационный бюллетень. 2019. № 11. С. 18–20.

4. Кисляков В. Е., Никитин А. В. Подготовка глинистых песков россыпных месторождений к дезинтеграции управляемым водонасыщением // Горный журнал. 2010. № 2. С. 28–30.

5. Ёлшин В. В., Мельник С. А. Современное состояние и перспективы развития технологии десорбции золота из насыщенных активированных углей // Austrian Journal of Technical and Natural Sciences. 2014. Iss. 9-10. P. 114–118.

6. Рукович А. В., Рочев В. Ф. Дезинтеграция мерзлых глинистых пород под воздействием химических полей и водной среды // Успехи современного естествознания. 2017. № 5. С. 123–127.

7. De Michelis I., Olivieri A., Ubaldini S., Ferella F., Beolchini F., Vegliò F. Roasting and chlorine leaching of gold-bearing refractory concentrate: experimental and process analysis // International Journal of Mining Science and Technology. 2013. Vol. 23. Iss. 5. P. 709–715. https://doi.org/10.1016/j.ijmst.2013.08.015.

8. Surimbayev B., Bolotova L., Mishra B., Baikonurova A. Intensive cyanidation of gold from gravity concentrates in a drum-type apparatus // Қазақстан Республикасы Ұлттық академиясының Хабарлары. Геология жəне техника ғылымы сериясы. 2018. № 5. С. 32–37. https://doi.org/10.32014/2018.2518-170X.7.

9. Крупская Л. Т., Мамаев Ю. А., Хрунина Н. П., Литвинцев В. С., Пономарчук Г. П. Экологические основы рационального землепользования при освоении россыпных месторождений Дальнего Востока. Владивосток – Хабаровск: Дальнаука, 1997. 76 с.

10. Патент № 2187373, Российская Федерация, МПК B03B5/74 B03B5/04. Многоуровневая установка для извлечения ценных минералов / Н. П. Хрунина, Ю. А. Мамаев, О. В. Стратечук, Т. О. Хрунин. Заявл. 30.01.2001; опубл. 20.08.2002.

11. Златев М., Коломиетц А. Hydro-Clean: извлекать больше золота из упорных руд возможно // Глобус. 2021. № 1. С. 170–179.

12. Кочнев В. Г., Грушинская О. В. Дезинтеграция труднопромывистых песков с высокопластичной глиной // Золотодобыча: рекламно-информационный бюллетень. 2021. № 2. С. 22–26.

13. Чантурия В. А., Бунин И. Ж. Нетрадиционные высокоэнергетические методы дезинтеграции и вскрытия тонкодисперсных минеральных комплексов // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2007. № 3. С. 107–128.

14. Мамаев Ю. А., Хрунина Н. П. Определение оптимальных начальных параметров звукового воздействия на пульпу в зумпфовом накопителе при открытой разработке высокоглинистых россыпей // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2009. № 7. С. 187–191.

15. Coulter T., Subasinghe G. K. N. A mechanistic approach to modelling Knelson concentrators // Minerals Engineering. 2005. Vol. 18. Iss. 1. P. 9–17. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2004.06.035.

16. Sakuhuni G., Altun N. E., Klein B., Tong L. A novel laboratory procedure for predicting continuous centrifugal gravity concentration applications: the gravity release analysis // International Journal of Mineral Processing. 2016. Vol. 154. P. 66–74. https://doi.org/10.1016/j.minpro.2016.07.004.

17. Ghaffari A., Farzanegan A. An investigation on laboratory Knelson Concentrator separation performance: part 1: retained mass modelling // Minerals Engineering. 2017. Vol. 112. P. 57–67. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2017.07.006.

18. Noaparast M., Laplante A. R. Free gold particles selection and breakage functions estimation // Iranian Journal of Science and Technology. Transaction B: Engineering. 2004. Vol. 28. Iss. 6. P. 667–677.

19. Fullam M., Watson B., Laplante A., Gray S. Advances in gravity gold technology // Gold ore processing: project development and operations / ed. M. D. Adams. Amsterdam: Elsevier, 2016. P. 301–314.

20. Laplante A., Gray S. Advances in gravity gold technology // Developments in Mineral Processing. 2005. Vol. 15. P. 280–307. https://doi.org/10.1016/S0167-4528(05)15013-3.

21. Koppalkar S., Bouajila A., Gagnon C., Noel G. Understanding the discrepancy between prediction and plant GRG recovery for improving the gold gravity performance // Minerals Engineering. 2011. Vol. 24. Iss. 6. P. 559–564. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2010.09.007.

22. Laplante A. R. A standardized test to determine gravity recoverable gold. [Электронный ресурс]. URL: https://www.911metallurgist.com/blog/wp-content/uploads/2015/10/Test-Determine-How-Much-Gravity-RecoverableGold.pdf. (16.05.2021).

23. Laplante A. R., Dunne R. C. The Gravity recoverable gold test and flash flotation // Proceeding 34th Annual Meeting of the Canadian Mineral Processors. Ottawa, 2002. [Электронный ресурс]. URL: http://seprosystems.com/language/wp-content/uploads/2016/09/laplante.pdf. (16.05.2021).

24. Уракаев Ф. Х., Шумская Л. Г., Кириллова Е. А., Кондратьев С. А. Возможности стадийной дезинтеграции и механической активации в процессах обогащения техногенного оловосодержащего сырья // Физикотехнические проблемы разработки полезных ископаемых. 2021. № 3. С. 158–167. https://doi.org/10.15372/FTPRPI20210315.

25. Лабутин В. Н., Маттис А. Р., Зайцев Г. Д., Ческидов В. И. Безвзрывная технология добычи полезных ископаемых: состояние и перспективы. Ч. II. Оценка эффективности применения различных способов разрушения в технологиях открытых горных работ // Физикотехнические проблемы разработки полезных ископаемых. 2004. № 2. С. 66–75.

26. Клыков Ю. Г., Гуриев Т. С. Определение зависимости влияния параметров гранулометрического состава измельченного материала на энергетические параметры дезинтеграции // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2014. № 1. С. 34–38.

27. Матвеев И. А., Матвеев А. И., Еремеева Н. Г., Филиппов В. Е. Модель движения частиц в восходящем потоке по искривленной поверхности // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2014. № 10. С. 179–182.

28. Крутиков В. С., Лопатнев А. Г. Особенности гидродинамических характеристик импульсных процессов в сжимаемой среде при многократном (пульсирующем) законе ввода энергии // Письма в журнал технической физики. 1999. Т. 25. № 14. С. 34–41.

29. Хайруллин М. Р., Золотоносов Я. Д. Сопряженная задача теплообмена при течении степенной жидкости во вращающемся канале «конфузор-диффузор» овального сечения // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. 2012. № 1. С. 94–102.

30. Аникин В. С., Аникин В. В. Моделирование гидродинамических вихревых потоков с ультразвуковыми кавитационными процессами // Вестник Рязанского государственного радиотехнического университета. 2008. № 2. С. 61–66.

31. Патент № 2646270, Российская Федерация, МПК B03B 5/00. Способ инициирования кавитационногидродинамической микродезинтеграции минеральной составляющей гидросмеси / Н. П. Хрунина. Заявл. 12.04.2017; опубл. 02.03.2018.

32. Патент № 2327039, Российская Федерация, МПК E21C 41/30, B03B 5/02. Способ разработки россыпей и технологический комплекс для его осуществления / В. С. Литвинцев, Н. П. Хрунина, Ю. А. Мамаев, В. С. Алексеев. Заявл. 25.12.2006; опубл. 20.06.2008.

33. Патент № 1559503, Российская Федерация, МПК B03B 5/70. Установка для обогащения песков россыпей / Ю. А. Мамаев, Н. П. Хрунина. Заявл 10.10.1988; опубл. 10.11.1996.


Для цитирования:


Хрунина Н.П. Совершенствование комплекса средств для гравитационной переработки полиминеральных глинистых песков россыпей Приамурья. Науки о Земле и недропользование. 2021;44(3):312-322. https://doi.org/10.21285/2686-9993-2021-44-3-312-322

For citation:


Khrunina N.P. Mining Institute, Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences. Earth sciences and subsoil use. 2021;44(3):312-322. (In Russ.) https://doi.org/10.21285/2686-9993-2021-44-3-312-322

Просмотров: 33


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2686-9993 (Print)
ISSN 2686-7931 (Online)