Файл: Хетагуров, Г. Д. Эффективность систем разработки этажного и подэтажного обрушения.pdf

венное влияние на технико-экономические показатели работы предприятия. При постоянной себестоимости добычи и перера­ ботки руды (независимо от активной высоты этажа) и при вы­ пуске 110% запасов блока с содержанием металла в руде 1,5% себестоимость конечного продукта при диаметре выпускного от­ верстия 6 м будет ниже на 17%, чем при диаметре 2 м.

Аналогичное снижение себестоимости конечного продукта про­ исходит и при другом содержании металла в руде.

Таким образом, на основании вышеизложенного следует, что эффективность применения той или иной системы разработки для руд с различным содержанием металла обусловлена величиной потерь и разубоживания руды, себестоимостью добычи и пере­ работки и валовой ценностью концентрата.

Нашими исследованиями выявлено, что суммарные показатели себестоимости конечного продукта Ск убытков от потерь и разубо­ живания металла Упр влияют на область применения системы следующим образом:

1)при постоянной себестоимости добычи и переработки 1 т руды область применения любой системы изменяется обратно пропорционально изменению отпускной цены концентрата или с увеличением потерь и разубоживания при постоянной отпускной цены концентрата, добычи и переработки — обратно пропорцио­ нально потерям и разубоживанию;

2)при постоянных отпускной цене концентрата, потерь и

разубоживания — обратно пропорционально изменению себестои­ мости добычи и переработки;

3) при постоянных показателях потерь и разубоживания руды, увеличении отпускной цены концентрата — обратно пропорцио­ нально себестоимости добычи и переработки;

86

а

6

Рис. 33. Изменение оптимального содержания металла в руде при диа­ метре выпускного отверстия 4 м и выпуске 100% обрушенных запасов а:

Область применения системы изменяется также в соответствии со следующими условиями:

1)при постоянных отпускной цене концентрата и себестоимо­ сти добычи и переработки — обратно пропорционально потерям и разубоживанию (рис. 34);

2)при постоянных показателях потерь, разубоживания и от­ пускной цене концентрата — обратно пропорционально себестои­ мости добычи и переработки (рис. 35);

87

Рис. 34. Изменение области применения систем в зависимости от себе­ стоимости добычи и переработки руды, отпускной цены концентрата при переменной высоте этажа:

а — С непостоянна; б — C'=0,5=const

а

Рис. 35. Изменение области применения систем в зависимости от пере­ менной цены концентрата, себестоимости добычи и переработки при высоте этажа 30 м, выпуске 110% запасов блока:

а —С' непостоянна; б —C'=const

88

3) при неизменных показателях потерь, разубоживания, себе­ стоимости добычи и переработки — обратно пропорционально от­ пускной цене конечного продукта.

Г л а в а VII.

В Л И Я Н И Е С П О С О Б О В О Б О Г А Щ Е Н И Я Р У Д Ы Н А Э Ф Ф Е К Т И В Н О С Т Ь С И С Т Е М Р А З Р А Б О Т К И Э Т А Ж Н О Г О И П О Д Э Т А Ж Н О Г О

П Р И Н У Д И Т Е Л Ь Н О Г О О Б Р У Ш Е Н И Я *

§ 1. Результаты исследований обогащения руд в тяжелых суспензиях

Обогащение руд в тяжелых суспензиях представляет собой один из простых и совершенных методов гравитационного обога­ щения и является вспомогательным процессом обычного флота­ ционного. При этом обогащении производится выделение относи­ тельно крупных фракций хвостов, что позволяет уменьшить объем руды, идущей на тонкое измельчение и обогащение более дорогим способом. Исследования показывают, что данный метод выгодно применять в том случае, когда выделяется не менеее 20% хвостов и потери металлов в них не превышают экономии от обогащения

втяжелой среде [71].

Вкачестве тяжелой среды обычно применяются различные тонкие порошки тяжелого твердого вещества (магнезит, галенит, ферросилиций), взвешенные в воде. Такие порошки образуют с водой суспензию, которая обладает многими свойствами однород­ ной жидкости, поэтому обогащение в тяжелых средах часто назы­

вают обогащением в минеральных средах.

Удельный вес суспензии не превышает половины удельного веса твердого вещества, взятого для приготовления суспензии. Если плотность жидкости выше, то вязкость суспензии возрастает на­ столько, что она делается непригодной для ведения процесса [70]. Поэтому наиболее важными для практики обогащения свойствами суспензии считают ее плотность, вязкость и устойчивость.

Особое внимание при этом методе обогащения уделяется устойчивости суспензии, на практике определяемой способностью сохранять постоянную концентрацию твердой фазы в различных по высоте слоях. В неустойчивых суспензиях частицы утяжелителя осаждаются, концентрируются в нижних их слоях, и различия удельных весов между верхними и нижними слоями суспензии достигают такой величины, при которой нормальное течение про­ цесса обогащения нарушается [71].

Процесс разделения в минеральных суспензиях осуществляется путем непрерывной циркуляции, поддерживаемой мешалкой внутри конуса. Принцип работы сепаратора заключается в том, что за-

* Данная глава написана при участии Е. Г. Хетагуровой.

89

грѵженная руда разделяется по удельному весу на легкие и тяже­ лые минералы. Легкие минералы удаляют через верх, а тя­ желые, осаждающиеся на дне, — через нижнюю часть сепаратора.

Основные операции обогащения в тяжелых суспензиях: дроб­ ление руды и удаление из нее мелочи; разделение минералов по удельному весу в сепараторе; отделение суспензии от концентрата (обогащенной руды); регенерация суспензии.

Опыты на обогатимость полиметаллических руд в тяжелых суспензиях показывают, что степень извлечения минералов зависит от их вкрапленности. Чем тоньше эта вкрапленность, тем извле­ чение ниже.

Наилучшие результаты получены для руды Зыряновского, Змеиногорского, Акджальского и Кумышканского полиметалличе­ ских месторождений. Так, на рудах Зыряновского месторождения выделение отвальных хвостов составило 43—45% от руды при дроблении до 30 мм. Потерн металла в хвостах были ниже, чем на действующей фабрике. При обогащении Змеиногорской руды выход хвостов был 47—48% от руды, дробленой до 40 мм.

Более поздние исследования на рудах Кургашинкаиского, Ал- тын-Топканского, Ингичкинского месторождений показали, что за счет выделения пустой породы в отвальные хвосты мощность флотационной обогатительной фабрики возрастает на 30—40%.

Опытами установлено, что из руд, поддающихся обогащению в тяжелых суспензиях, можно удалить в хвосты от 30 до 50% породы до поступления ее на обогатительную фабрику. Это по­ зволит увеличить производительность фабрики на 30—50%>

За последние годы за рубежом было введено в действие сравнительно большое количество обогатительных фабрик с при­ менением тяжелых суспензий для обогащения тонковкрапленных руд. На свинцово-цинковой фабрике «Маунтвайн Гоат» (США) введение в 1963 г. предварительного обогащения в тяжелых сус­ пензиях обеспечило выделение в отвал 75% исходного материала. На свинцово-цинковой фабрике «Рамебек» (ФРГ) применение тя­ желых суспензий позволило увеличить производительность фаб­ рики в 2 раза.

В Канаде обогащение полиметаллических руд с содержанием олова 0,8%, цинка 2,78%, меди 0,03% и свинца 0,25%' в тяжелых суспензиях позволяет выделить в хвосты 30—50% породы. В Авст­ ралии компания «Эберфойл» для обогащения коренных оловян­ ных руд и старых хвостовых отвалов исследовали обогащение в тяжелых суспензиях. При этом методе извлечение достигает 95%. На предприятиях «Юнион Тин (ЮАР), перерабатывающих корен­ ные оловянные руды, внедрено обогащение в тяжелых суспензиях, при котором выделялось до 30% пустой породы в хвосты, выпуск концентратов возрос на 57 т/г, а извлечение с 60 до 63,8%.

При переработке алмазоносных песков и руд в последнее время широко применяется обогащение в тяжелых суспензиях. На фаб­ рике «Ягерсфонтейн» (ЮАР) в связи с увеличением добычи бед­

90

ных руд в 1965 г. в процесс их переработки включено обогащение в тяжелых суспензиях.

Для обогащения в тяжелых суспензиях почти на всех дейст­ вующих алмазоизвлекательных фабриках применяют конусные сепараторы, а в последнее время — барабанные сепараторы. В ко­ нусных и барабанных сепараторах применяют молотый или гра­ нулированный ферросилиций с удельным весом 6,7—6,8 [71]. Иссле­ дования полиметаллических руд показали, что оптимальная плот­ ность суспензии составляет 2,6—2,7.

Плотность или удельный вес суспензии определяет возможность разделения в ней по удельным весам рудных компонентов, и, следовательно, является основным технологическим свойством среды, применяемой для обогащения.

Большое влияние на результаты обогащения оказывает степень измельчения руды. Наличие в ней 55—65% мелочи делает нецеле­ сообразным применение обогащения в тяжелых суспензиях.

Как отмечено выше, нами были проведены исследования для Алтын-Топканского месторождения. Выход пустой породы в хвосты достиг 30—38%, а содержание свинца в обогащаемой руде воз­ росло в 1,5—2 раза. На Ингичкинском вольфрамовом руднике обогащение руд в тяжелых суспензиях дало возможность выделить

вхвосты до 36% пустой породы и обогатить руду на 47%. Учитывая особенности систем разработки некоторых месторож­

дений, мы провели специальные исследования по изучению влия­ ния разубоживания на показатели обогащения в тяжелой среде. Для этого были взяты две пробы с рудника им. XXII съезда КПСС с исходным содержанием свинца в руде 3,88 и 0,62%.

Каждый из указанных сортов руды подвергали дроблению и отсеиванию. Для опытов взята руда крупностью 25—38 мм. Разубоживание производилось вмещающими породами того же руд­ ника с содержанием в них свинца 0,12%. Лабораторные испытания производились иа конической установке с мешалкой.

На установке, приводимой во вращение от электродвигателя, суспензию подавали в конус снизу из напорного бачка со ско­ ростью, устраняющей ее расслоение.

Промытая руда необходимой крупности поступала на поверх­ ность конуса, тяжелая фракция падала на дно корзины, а легкая удалялась с поверхности конуса. Перелив из конуса направляли в зумпф и из него насосом перекачивали в напорный бачок. Коли­ чество суспензии, подаваемой из бачка в конус, регулировали зажимом. Установленный в этом месте прибор определял вязкость среды. Результаты одного опыта приведены в табл. 40.

Анализ табл. 40 показывает, что содержание свинца в обога­ щенной руде возрастало в среднем в 1,5—2,5 раза, а в хвостах при разубоживании до 60% не превышало 0,15%. При этом выход руды класса 4—0 колебался в пределах 19—30%.

На основании исследований заключаем, что с увеличением разубоживания извлечение и содержание металла в обогащенной

91