Д.т.н.
Сулейменов О.А.
Таразский
государственный университет, Казахстан
Актуальность
применения ЭИТ в регионах
с
ограниченными водными ресурсами
Образование отходов минерального сырья в значительной степени
вызвано вовлечением в активную переработку только узкоклассифицированного
материала. А менее пригодные к переработке классы крупности, обычно – фракции менее
50 мкм, в большинстве случаев, выводится из технологического процесса в хвостохранилище в
качестве шлама или требуют применения раздельной технологии.
Увеличение
масштабов переработки бедных, тонковкрапленных и труднообогатимых руд,
требующих тонкого измельчения для раскрытия зерен полезных минералов, приводит
к росту выхода тонких классов, переработка которых традиционными методами
неэффективно[1]. Еще в 1967 г. член- корреспондент АН СССР И.Н.Плаксин отмечал,
что потери со шламовыми фракциями составляют существенную долю общих потерь
минерального сырья. Это определяет необходимость совершенствования существующих
и разработки новых технологических процессов. Например, решение проблемы повышения качества фосфатных
концентратов из руд бассейна Каратау механическими способами осложняется
тем, что эти руды в большинстве характеризуются тонким прорастанием
фосфатных и кремнистых минералов. При
флотации недостаточно селективно
разделяются тонкие классы, для ее успешного осуществления требуется
обесшламливание рудной пульпы, вследствие этого объем отходов в хвостохранилище
имеет тенденцию к росту
Фабрики, как правило, главные потребители воды в
горно- перерабатывающих комбинатах ( в среднем расход воды составляет 5 м3 на 1 т обогащаемых полезных ископаемых ). Значительное количество воды используется при осуществлении процессов
классификации, измельчения и флотации, что естественно, сопровождается загрязнением воды. Степень загрязнения
сточных вод обогатительного производства
значительно выше степени загрязнения сточных вод шахт и карьеров. Воды характеризуются
повышенной минерализацией, высоким содержанием нерастворенных минеральных частиц,
органических веществ и химических (в том числе токсичных) реагентов.
С каждым годом более широкое применение находят процессы сухой переработки
различных дисперсных твердых материалов с использованием электронно-ионной
технологии (ЭИТ), в частности – электростатической сепарации. Согласно
общепринятой классификации основных
процессов химической технологии, которые подразделяются на четыре класса, а именно: гидромеханические,
тепловые, массообменные и механические, электростатическая сепарация отнесена к
механическим процессам. На ряду с другими механическими процессами:
измельчением, смешением, формообразованием и дозированием, электростатическая
сепарация составляет один из основных подклассов - разделение твердых тел.
Отсутствие воды в технологическом процессе позволяет широко
использовать электронно-ионную технологию переработки минерального сырья в
регионах с ограниченными водными ресурсами. Эти достоинства выводят
электростатическую сепарацию на уровень конкурентоспособных способов переработки
минерального сырья при строгих требованиях к охране окружающей среды, а также
при разработке месторождений, расположенных в пустынных и полупустынных регионах.
Член-корр. АН СССР Ревнивцев В.И. с этой
точки зрения отметил большие потенциальные преимущества метода электростатической
сепарации [2], который является одним из наименее энергоемких среди известных
разделительных процессов. Обладает
малым удельным расходом электроэнергии, поэтому отнесена к категории энергосберегающей
технологии. При электростатической сепарации наблюдается минимальная запыленность воздуха, так как
пыль практически полностью удерживается
электрическим полем внутри
сепаратора.
Результаты научных исследований по электростатической
сепарации твердых многокомпонентных
дисперсных материалов, содержащих пылевые фракции, показали положительные
результаты. Разделение неоднородных систем в подвижной газовой
дисперсионной среде дают возможность
создания принципиально новых типов электростатических сепараторов. При этом электронно- ионные процессы
позволяют значительно активизировать частицы микронных и нанометрических
размеров, обеспечивают полноту переработки тонкодисперсного минерального сырья
и их отходов. При электронно-ионной обработке
дисперсных систем появляется возможность создания компактных пылеулавливающих
аппаратов с высокоэффективными фильтрационными свойствами.
Технология переработки
минерального сырья для некоторых месторождений Казахстана, в большинстве случаев являются стереотипами
технологических схем, являющихся оптимальными для обводненных регионов в Европейской части бывшей
СССР. Из- за напряженной обстановки по водообеспечению сбросы промышленных
стоков вызвали сверхнормативные загрязнения окружающей среды. Таким образом,
широкое применение мокрых методов переработки
минерального сырья в пустынных и
полупустынных зонах Казахстана вступает
в противоречие с возможностями водообеспечения региона. Это обстоятельство
привело к необходимости поиска методов, снижающих норму потребления воды для технологических нужд.
В качестве одного
из примеров может быть приведена эксплуатация фабрики Верхнеднепровского
горно-металлургического комбината[3]. Выбор альтернативного (вместе
флотационного) метода облагораживания руд с применением электронно-ионной
технологии, исключающего из процесса
использование огромных количеств токсичных реагентов обеспечили создание
малоотходной технологии и снижение себестоимости концентрата.
Литература
1.Барский Л.А., Шрадер Э.А.,
Ягодкина Н.Г. К проблеме переработки
шламов при обогащении окисленных железистых кварцитов //В кн.
Физические и химические основы переработки минерального сырья . -М.,
Наука, 1982.- с.224-229
2.Ревнивцев В.И., Олофинский Н.Ф., Ангелов А.И. Развитие электрической сепарации и ее физических основ //В кн.
Физические и химические основы
переработки минерального сырья. -М., Наука, 1982.- с.174-178