Д.т.н. Сулейменов О.А.

Таразский государственный университет, Казахстан

Актуальность процессов сухой переработки минерального сырья

На горнодобывающих предприятиях производится предварительная подготовка руды в соответствии с требованиями к выпускаемым компактным концентратам, которые регламентируются государственными, отраслевыми стандартами и техническими условиями. Однако из-за технических проблем производства значительная часть подготовленной руды относится к некондиционным продуктам, которую складируют в специальных хранилищах. Образуются техногенные отходы временного или долгосрочного хранения. Такие объекты требуют проведения природоохранных мероприятий.

Значительному росту объема техногенных отходов приводят некондиционные промежуточные продукты недостаточно переработанные из-за

а) близости физико-механических, химических, электрофизических и других свойств минералов, входящих в состав перерабатываемой руды;

б) чрезмерной тонкости раскрытия отдельных зерен минералов (100 мкм и мельче).

В настоящее время на горноперерабатывающих предприятиях нашли применение мокрые (с получением концентрата в сыром виде) и сухие (с получением сухого концентрата) процессы переработки сырья. При использовании воды, как дисперсионной среды, и обработке исходного сырья химическими реагентами, мокрые методы дают хорошие результаты. Однако при этом возникают проблемы с утилизацией загрязненных стоков. Поэтому мокрые методы нашли широкое распространение в регионах с большими запасами воды в природных водоемах, позволяющих промышленный забор чистой воды и сброс в водоемы недоочищенных или вовсе неочищенных стоков.

Существенную проблему при переработке исходного сырья вызывает пылевая фракция (в том числе очень крупнодисперсная пыль с крупностью менее 50 мкм, крупнодисперсная пыль менее 10 мкм, среднедисперсная пыль менее 2 мкм, мелкодисперсная пыль менее 0,3 мкм, высокодисперсная пыль 0,01мкм), в присутствии которой процесс разделения в водной среде (например при флотации) проходит весьма неселективно. Возникает необходимость раздельной переработки по классам крупности и целесообразность применения для пылевой фракции менее вязкой разделительной среды. Однако эти направления повышения эффективности разделения нуждаются в дополнительных научных исследованиях.

Воздух, как несущая фаза, более инертен по отношению ко многим твердым дисперсным материалам. Однако недостаточная научная база по разработке процессов и аппаратов электронно-ионной технологии, использующих воздушную среду, является сдерживающим фактором. Разработка для местного сырья процессов сухой переработки требует проведения опережающих научных исследований по оценке применимости новых методов. Основной задачей рассматриваемой научной работы является разработка научно-технических основ электронно-ионных процессов при сепарации дисперсных твердых многокомпонентных материалов для реализации на практике сухих методов переработки минерального сырья, снижающих норму потребления воды для технологических нужд.

Организация упорядоченного движения частиц твердых и жидких веществ в аппаратах ЭИТ определяется законами поведения зарядов в электрическом поле, и в этом отношении, оно подобно движению электронов и ионов в электронных приборах. Носителями зарядов в этом случае является не только электроны и газовые ионы, а заряженные частицы веществ. Все эти обстоятельства усложняют характер происходящих физических явлений. Тем не менее, процессы электронно-ионной технологии нашли широкое распространение при производстве озона, электроокраске, нанесении порошковых покрытий в электрическом поле, электропечати, текстильной промышленности и других отраслях.

Одним из перспективных направлений электронно-ионной технологии является электростатическая сепарация, ее наиболее широкими областями применения на практике являются электрообеспыливание и разделение различных видов минерального сырья [1-4].

Электростатическая сепарация минерального сырья представляет процесс разделения дисперсных твердых материалов по минеральному составу, кроме того, применяется для сортировки по крупности и форме зерен. Она применяется для классификации и выделения ценных компонентов из руд и концентратов цветных и редких металлов, горно-химического сырья, других полезных ископаемых и сыпучих материалов [1].

В настоящее время в процессе переработки все чаще применяются технологические схемы, включающие электростатическую сепарацию, как самостоятельно, так в комбинации с другими методами.

Значительный интерес к электростатической сепарации объясняется тем, что этот процесс, решающий ряд задач переработки минерального сырья, не приводит к загрязнению окружающей среды, не потребляет воды и экономичен [5]. Однако, этот вид сепарации не получил еще такого широкого распространения, которое соответствует его потенциальным возможностям. Причиной последнего, в основном, является то, что возможности электростатической сепарации изучены недостаточно и не опробованы по многим видам минерального сырья .

Литература

1. Ангелов А.И., Верещагин И.П. и др. Физические основы электрической сепарации. Под ред. член-корр. АН СССР В.И. Ревнивцева. М.: Недра, 1983.- 271 с.

2. Ревнивцев В.И. Перспективы развития физических методов переработки полезных ископаемых //В кн. Новые физические методы обработки полезных ископаемых. - Л.,1983. - с. 3-12.

3. Fricke G. Die elektrostatische Aufbereitung von Kalirohsalzen. Kali und Stelnsalz, 1979, v.

7, №12, p. 492-497.

4. Карта М., Феррара Г., Дельфа К. и др. Электрическая сепарация тонкоизмельченных руд во взвешенном состоянии в газовой среде с зарядкой частиц ионизацией и трением // Труды VIII Международного конгресса по обогащению полезных ископаемых. -Л., 1969.- т. 1, с. 115-131.

5. Bittner J.D., Flynn K.P., Hrach F.J., Expanding applications in dry triboelectric separation of minerals, Proceedings of the XXVII. International Mineral Processing Congress – IMPC 2014, Santiago, Chile, Oct 20 – 24, 2014.