МНОГОФАКТОРНАЯ СИСТЕМА ИНТЕНСИФИКАЦИИ ФЛОТАЦИОННОГО ОБОГАЩЕНИЯ БЕДНОГО ПЛАТИНОМЕТАЛЬНОГО СЫРЬЯ

В качестве критерия надежности и устойчивости развития минерально-сырьевой базы твердых полезных ископаемых обычно рассматривается обеспеченность горно-перерабатывающих производств запасами. В начале XXI столетия мир столкнулся с неутешительной динамикой изменения качественного состава руд. Богатые месторождения практически отработаны, все меньше остается в резерве легкообогатимых руд и все чаще приходится вовлекать в переработку труднообогатимое и упорное сырье. Руды вновь разведуемых и осваиваемых месторождений являются достаточно сложными для обогащения из-за низких исходных содержаний ценных компонентов, их тонкой вкрапленности и комплексности, что требует нового всестороннего подхода к их изучению и освоению[1]. По мнению автора, одной из основных ошибок при оценке обогатимости минерального сырья является попытка достижения максимальной степени селективного извлечения одного-двух доминирующих компонентов руды. Такой подход не ориентирован на решение важнейшей задачи повышения глубины переработки твердых полезных ископаемых. При инновационном подходе извлекаемую ценность перерабатываемых бедных комплексных руд можно существенно увеличить за счет применения новых технологий переработки черновых коллективных, а не селективных концентратов. Отсюда следует, что для руд с низкими концентрациями ценных компонентов и слабой контрастностью технологических свойств целесообразно снижать глубину обогащения с достижением максимального извлечения ценных компонентов в коллективные концентраты, что в конечном итоге даст экономический эффект [2]. В статье представлен ряд инновационных технологических решений, позволяющих извлечь практически все ценные и попутные компоненты из бедных титаномагнетитовых руд с убогой благороднометальной минерализацией, и тем самым открыть огромные перспективы вовлечения таких руд в промышленное освоение. По содержанию ценных компонентов рассматриваемый минерально-сырьевой объект относится к категории комплексных руд: железо общее – 21,30%; оксид титана – 5,45%; пентаксид ванадия – 0,36%; платина – 0,39 г/т; палладий – 0,89 г/т; золото – 0,12 г/т; медь – 0,11%. По «вкладу» в извлекаемую ценность руды полезные компоненты могут быть расположены в следующей последовательности: платина, палладий, золото, серебро, медь, титан, ванадий, железо. На первоначальном этапе изучения титаномагнетитовой руды было уделено особое внимание магнетиту, который находится в тесном срастании с ильменитом, сульфидами и минералами породы. Крупность выделения зерен магнетита от 0,07 до 1,5 мм. Наиболее контрастными технологическими свойствами железосодержащих руд являются магнитные, но получение товарных железных и титановых концентратов оказалось невозможным из-за низкой абсолютной величины степени их контрастности и структурных фазовых особенностей минералов. Магнетит, имеющий скелетную форму, с заполнением породными минералами пространства между пластинками (рис. 1) за счет магнитных свойств извлекается в низкокачественный концентрат, содержащий не более 38% железа магнетитового. Титановый концентрат также не выделен из-за тончайшего взаимопрорастания магнетита и ильменита. Установлено, что наиболее контрастными технологическими свойствами минералов платиновой группы (МПГ), золота, серебра и меди в изученной руде являются флотационные. По данным оптических исследований минералы платиновой группы ассоциируют с рудными и нерудными минеральными фазами и имеют самую тонкую крупность выделения – менее 10 микрометров (рис. 2). В обычной практике обогащения доля минерала данной крупности характеризует уровень неизбежных технологических потерь его в сепарационных процессах. Раскрытие таких тонких частиц приводит к образованию большого количества шламов, что негативно влияет на эффективность флотации. Для закрепления флотореагентов на поверхности минералов благородных металлов и меди требуется достижение раскрытия хотя бы участка поверхности, полное раскрытие при такой крупности выделения невозможно и неполезно из-за сопутствующей сверхтонкому и тонкому измельчению высокой степени ошламования минералов, что может резко снизить контрастность флотационных свойств. При анализе ранее выполненных исследований большого количества проб различных руд автором установлено, что загрубление помола с одновременным селективным высвобождением ценных минералов из контактовых зон и наиболее хрупких минералов породы возможно при использовании дробильных и измельчительных аппаратов, работающих по принципу удара, выход шламов при этом снижается в 2-6 раз по сравнению с традиционными способами рудоподготовки. Для сокращения выхода шламов и повышения степени селективности раскрытия МПГ в рудоподготовительном цикле разработана схема сухого измельчения и пневмоклассификации измельченного материала с получением фракций различной крупности, плотности и морфологии частиц и последующей раздельной флотацией фракций в условиях дифференцированного подбора реагентного режима. Способ защищен патентом РФ (RU 2624497). Выполненные исследования по раздельной флотации фракций с использованием оптимальных расходов реагентов - собирателей показали перспективность извлечения МПГ в концентраты. Но при минералогическом изучении хвостов флотации установлены микроскопические частицы платиноидов в срастании с породными минералами, а также частицы платино-палладиевых минеральных фаз как в свободной форме, так и в сростках с сульфидами (рис. 3).

Подробнее в журнале "Золотодобывающая промышленность №5(89) октябрь 2018 г.