Задачи и методы исследования руд на обогатимость

Исследование руд на обогатимость представляет собой совокупность экспериментальных и аналитических операций, выполняемых с целью определения технологической схемы и режима обогащения конкретной пробы руды. Технологическое изучение обогатимости руд новых месторождений для утверждения запасов или разработка технологии для строительства новой обогатительной фабрики обычно выполняется отраслевыми научно-исследовательскими институтами. Исследовательские отделы обогатительных фабрик решают оперативные вопросы, связанные с усовершенствованием схемы и режима обогащения с целью снижения потерь металлов в процессе обогащения и повышения качества концентратов. Кроме того, они выясняют и исправляют возникшие нарушения технологии процесса. Производственные исследовательские подразделения иногда исследуют руды с участков месторождения, подлежащих добыче в будущем. При этом они предварительно выдают технологам фабрики возможные изменения режима обогащения и рекомендации по рациональной шихтовке руды различных участков и блоков, а также испытывают новые флотационные реагенты и аппараты.

Необходимым условием получения надежных результатов исследования является проведение его с характерной (представительной) пробой руды, т. е. с рудой максимально одинаковой с основной массой руды блока, участка или зоны месторождения по минералогическому и химическому составу и по физическим свойствам (плотности, твердости и т. д.). Пробу отбирают обычно работники горно-геологической службы. Проба руды тщательно перемешивается по методу кольца и конуса, квартуется, при необходимости дробится ь лабораторной дробилке и направляется для производства различных анализов и экспериментов.

Вещественный состав руды изучается путем определения с помощью микроскопа или бинокулярной лупы крупности зерен различных составляющих ее и путем выполнения химических анализов, позволяющих определить содержание в руде различных химических соединений (сульфидов, окислов и т. д.). Обычно эти анализы производят геологическая и химико-аналитическая службы.

Лабораторные исследования непосредственно на обогатимость производятся в обогатительной лаборатории. Для этого пробу руды развешивают на навески требуемой массы для проведения одного опыта. Опыты по гравитационным, электромагнитным, электростатическим и другим методам обогащения выполняют на соответствующих лабораторных аппаратах и приборах. При этом необходимо соблюдать следующие правила.

Первоначально проводят опыты по определению оптимальной степени измельчения руды, обеспечивающей раскрытие зерен полезных минералов. При этом пробу руды обогащают по стандартной схеме при различном измельчении. За стандартную схему и реагентный режим принимают установленные на фабрике, а для руд новых месторождений выбирают руды-аналоги, обогащаемые на других предприятиях.

После установления оптимальной степени измельчения исследуют влияние поочередно различных факторов и определяют их роль и значение (технологические испытания). Таким образом определяют параметр процесса, вызвавший те или иные изменения в технологии.

При разработке нового усовершенствованного режима обогащения, например флотации, определяют тип и расход реагента-собирателя, pH среды, тип и расход реагента-пенообразователя, подбирают реагенты-активаторы и подавители флотации, повторно уточняя pH. Устанавливают продолжительность основной, контрольной и перечистных флотаций, точки подачи в оборот промпродуктов и т. д.

Лабораторные опыты должны заканчиваться постановкой схемных опытов, моделирующих промышленный процесс. Сущность схемных опытов состоит в том, что проводят последовательно несколько обычных опытов, но, начиная со второго опыта, во все точки процесса в соответствии с выбранной схемой добавляют промпродукты предыдущего опыта, имитируя непрерывность промышленного процесса. Число одиночных опытов, составляющих схемный, должно быть таким, чтобы при анализе полученных продуктов суммарная масса невозвращенных в процесс промпродуктов от последнего отдельного опыта (от последней навески руды) составлял не более 5% массы конечных продуктов обогащения — концентрата и хвостов. Обычно для схемного опыта берут 3—9 навесок.

При проведении лабораторных опытов необходимо стандартизировать все приемы работы, тщательно выдерживать продолжительность операций, моменты подачи в процесс реагентов, готовить реагенты одной и той же концентрации, одинаково разделывать продукты опытов при отборе проб для анализа и т. д. Только в этом случае рекомендации, выданные на основании лабораторных опытов, будут достаточно надежными.

По результатам лабораторных опытов составляются таблицы и графики, на которых показывают изменение какого-либо одного фактора. Это позволяет легко проанализировать полученные экспериментальные данные и дать рекомендации для дальнейших исследований. Лабораторные опыты являются первым определяющим этапом исследования и от их точности зависит вся последующая работа.