Підвищення енергоефективності переробки відходів збагачення руд електророзрядним методом

Abstract

Перспективною та доступною сировиною, порівнянною за вмістом золота та срібла з природними рудними родовищами, є лежалі хвости флотації руд. Нині накопичено мільярди тон хвостів збагачення руд, зміст цінних компонентів у яких часом перевищує їх у природних родовищах. Переробка хвостів збагачення руд з хвостосховищ для вилучення кольорових металів у більшості випадків вимагає складних схем збагачення і за техніко-економічними показниками та якістю концентратів вони неконкурентоспроможні порівняно з продуктами природної сировини. Експериментально досліджено електророзрядний спосіб дезінтеграції відходів збагачення руд для збільшення кількості доступних цільових компонентів, оснований на раціональній організації процесів дроблення та подрібнення стосовно завдань збагачення. Визначено величини тиску хвиль стиснення, які генерує електричний розряд, для розрахунку радіусу ефективного селективного впливу на досліджувані зразки відходів флотаційного збагачення мідно-цинкових руд. Встановлено необхідні умови для ефективної роботи технологічної частини обладнання: в обсязі дезінтегратора величина тиску, створюваного електророзрядом, не повинна бути меншою за межу міцності оброблюваного матеріалу на розтягування та водночас не повинна перевищувати міцність матеріалу дезінтегратора. Використання електророзрядного способу тонкого подрібнення рудної сировини забезпечує селективність дезінтеграції матеріалу за міжфазною межею "порожня порода - мінеральне включення", що дозволяє досягти значного збільшення кількості видобутих цінних металів при одночасному зниженні енерговитрат у 2 - 4 рази. Підвищення енергоефективності розглядається на прикладі відходів збагачення мідно-цинкових руд. Показано приріст кількості доступних цільових металів у відходах флотаційного збагачення мідно-цинкової руди після їх електророзрядної обробки. Приріст кількості міді, що видобувається з відходів збагачення мідно-цинкових руд, становив від 40 до 93 % мас., цинку, що видобувається – від 39 до 94 % мас., срібла, що видобувається – від 16 до 50 % мас.

A promising and accessible raw material, comparable in terms of gold and silver content to natural ore deposits, is the lying tailings of ore flotation. Currently, billions of tons of ore tailings have been accumulated, the content of valuable components in which sometimes exceeds those in natural deposits. The processing of ore tailings from tailings for the extract ion of non-ferrous metals in most cases requires complex beneficiation schemes, and in terms of technical and economic indicators and the quality of concentrates, they are uncompetitive compared to products of natural raw materials. An electric discharge method of disintegration of ore beneficiation waste to increase the number of available target components, based on the rational organization of crushing and grinding processes in relation to beneficiation tasks, was experimentally investigated. The pressure values of the compression waves generated by the electric discharge were determined to calculate the radius of effective selective influence on the studied waste samples of flotation beneficiation of copper-zinc ores. The necessary conditions for the effective operation of the technological part of the equipment are established: in the volume of the disintegrator, the pressure, created by the electric discharge, should not be less than the tensile strength of the processed material and at the same time should not exceed the strength of the disintegrator’s material. The use of the electric discharge method ensures the selectivity of disintegration of the material along the interphase boundary "dead rock - mineral inclusion", this circumstance allows to achieve a significant increase in the amount of mined valuable metals and simultaneously reduction of energy consumption by 2 - 4 times. Increasing energy efficiency is considered by the way of example with copper-zinc ore concentration’s waste. The increase in the number of target metals available in wastes of flotation concentration of copper-zinc ore after their electric discharge treatment is shown. The increase in the amount of copper extracted from copper-zinc ore enrichment waste was from 40 to 93% by mass, extracted zinc - from 39 to 94% by mass, silver extracted - from 16 to 50% by mass.