Вещественный состав и технологические свойства полезных ископаемых

Современное развитие мировой практики производства кокса, чёрных, цветных, редких и благородных металлов сопровождается непрерывным увеличением их объёмов и качества в условиях постоянного повышения требований к охране окружающей среды и улучшения использования природных ресурсов. Эта тенденция носит долговременный характер, которая сопровождается вводом в эксплуатацию новых месторождений, характеризующихся сравнительно низким содержанием полезных компонентов в сырье.

Эта ситуация углубляется тем, что наряду с обеднением руд прослеживается качественное ухудшение их технологических характеристик.

Прежде всего, это относится к рудам сложного минерального состава (труднообогатимым рудам). Полезные компоненты представлены в них минералами с близкими технологическими свойствами. Отсутствие необходимой контрастности свойств снижает полноту извлечения, а порой не возможно извлечь полезные компоненты современными методами обогащения.

Изменчивость технологических свойств руды, поступающей па обогащение, приводит к резкому увеличению неоднородности обогащаемого сырья и смешиванию технологически несовместимых типов руд. В этом случае возрастают потери металлов из-за проведения операций обогащения в неоптимальных режимах. На обогащение стала поступать не руда, а горная масса.

Текстурно-структурные характеристики сырья всё более осложняются. Если в начале двадцатого века па обогащение поступало сырьё с включениями рудных минералов размером в среднем более 1 мм, то уже к концу первой половины столетия, для всех типов руд, этот размер снизился более чем па порядок. Стандартным показателем необходимой степени измельчения для высвобождения минералов стал размер 74 мкм. В настоящее время некоторые руды можно разделить па минеральные фазы только при измельчении до 50 мкм. Такое измельчение рудной массы вызывает переизмельчение части минералов, что вызывает резкий рост удельной поверхности материала. Это создаёт качественно новые условия, влияющие на закономерности всех процессов обогащения, и служит одним из источников потерь металлов па обогатительных фабриках.

Увеличилось влияние обогащения полезных ископаемых на окружающую среду. В настоящее время мелкая порода (хвосты обогащения) накапливаются в гидроотвалах падёжных и экономичных, так как они не требуют капитальных гидротехнических сооружений. При уменьшении крупности измельчения руды до 50 мкм хвостохранилища этого чина теряют устойчивость. Появляется необходимость в сооружении хвостохранилищ с запорной плотиной из бетона или скального грунта, что увеличивает их стоимость. Пыление тонкоизмельченного материала заметно отражается на окружающей среде. Всё больше требуется земельных угодий под хвостохранилища.

Несоответствие традиционной технологии обогащения, изменившемуся состоянию минерально-сырьевой базы, поставило задачу - ускорения научно-технического прогресса в области обогащения полезных ископаемых. Это, прежде всего, интенсификация научно-исследовательских по изысканию совершенных методов прогнозной оценки месторождений с целью определения возможности вовлечения его запасов в отработку с последующим обогащением. Заслуживают внимание вопросы совершенствования технологических процессов. Новых подходов требуют вопросы рудоподготовки и создания нового оборудования. В этой обстановке значительно повысилась роль технологической минералогии, которая является фундаментом научных исследований в области обогащения минерального сырья.

В учебном пособии расширены сведения о вещественном составе и его влиянии на обогатимость полезных ископаемых. Приведены геолого-минералогические параметры, влияющие на методы обогащения руд. Представлена систематизация минералов по составу, кристаллическому строению и единству этих свойств. Освещены вопросы технологических свойств сырья, разработки технологии обогащения. В учебном пособии использованы известные учебные издания по гравитационным, флотационным методам обогащения, а также по магнитным, электрическим и специальным методам обогащения. Настоящее учебное пособие написано в соответствии с

основным содержанием дисциплины «Технология обогащения полезных ископаемых» для высших учебных заведений, ведущих подготовку специалистов по направлению

«Горное дело» по специальности «Обогащение полезных ископаемых».

В подготовке к изданию приняли участие студенты СибГИУ: Горбунова К., Кащеев И., Пилипищина И., Попова О., Ретунская Т., Франк Е., Янак Т. Авторы выражают искреннею признательность старшему преподавателю кафедры геологии и геодезии Шипиловой А.М., много времени затратившей на набор и компьютерную правку издания. Особую благодарность авторы адресуют рецензентам - почетному члену академии горных наук, генеральному директору ОАО «СибНИИ обогащение» доктору технических наук Антипенко Л.А., Зав. кафедрой экологии и естествознания НФИ КемГУ, доктору технических наук Сенкусу В.В.