Классификация руд по раскрываемости

Реферат

по дисциплине: «Технология обогащения полезных ископаемых»

на тему: «Принципы последовательного раскрытия минералов в процессе измельчения»

Выполнил: студент гр. ОПИ-11

Хасбаатар Тамир

Проверил: проф. каф. ОПИ

Бочаров В.А.

 

 

Москва 2016г.

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение…………………………………………………………………………………….

1. Изучение раскрываемости зерен рудных минералов и распределения типов рудных сростков………………………………………………………………….

2. Изучение раскрываемости руды при измельчении…………………………….

Список литературы…………………………………………………………………………

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Крупность измельчения хотя и косвенный, но пока наиболее распространенный показатель раскрытия вкрапленного сырья. Она характеризуется содержанием заданного класса крупности или удельной поверхностью измельченного материала. Степень рас­крытия по этим параметрам для каждого способа измельчения оп­ределяют с помощью экспериментальных графических зависимо­стей. Однако для того, чтобы задать необходимый для оптималь­ного раскрытия извлекаемых минералов класс крупности материа­ла и определить режим измельчения, при котором будет дости­гаться оптимальное содержание заданного класса крупности в из­мельченном материале, необходимо изучить раскрываемость руды (минералов ее составляющих) при измельчении различными спо­собами.

Следует четко разделять понятия измельчаемости руды как ее склонности к изменению крупности (гранулометрического состава) при разрушении различными способами и раскрываемости руды как результата одновременного протекания процессов селективного вы­свобождения из нее минералов и изменения крупности (грануломет­рического состава) руды при разрушении (селективном) различными способами.

 

 

1. ИЗУЧЕНИЕ РАСКРЫВАЕМОСТИ ЗЕРЕН РУДНЫХ МИНЕРАЛОВ И РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТИПОВ РУДНЫХ СРОСТКОВ

 

Вкрапленность минералов – основной фактор, определяющий успешную подготовку его к обогащению. К характеристике вкрап­ленности относят удельную поверхность (или гранулометрический состав) вкраплений минералов, их раскрываемость или селектив­ность раскрытия.

Раскрываемость – способность минерального сырья к раскры­тию при дезинтеграции. Она в значительной степени определяется характером срастания минералов. Вместе с этим на раскрытие ока­зывают существенное влияние физические свойства минералов и методы дезинтеграции, поскольку разрушение руды происходит не только по контактам срастания (интеркристаллитное разрушение), но и непосредственно по минералам (транскристаллитное разрушение). Это связывает структурно – текстурные свойства сырья с про­цессами рудоподготовки и определяет раскрываемость как параметр технологической минералогии, который учитывает минералогиче­скую характеристику в виде удельной поверхности или грануломет­рического состава минеральных фаз, а рудоподготовку – крупностью или удельной поверхностью дезинтегрированного материала и спо­собом дезинтеграции.

При изучении раскрываемости зерен рудных минералов необхо­димо оценивать несколько разных параметров:

1) максимальную степень раскрытия – максимальная доля «свободных» зерен в руде дробленой до определенного размера по отношению к общему содержанию этих зерен в руде;

2) размер максимального раскрытия – размер наиболее крупно­го класса крупности с максимальной степенью раскрытия;

3) степень раскрытия – доля «свободных» зерен в руде дробле­ной до определенного размера по отношению к общему со­держанию этих зерен в руде или доля сростков и соотноше­ния в них рудных и нерудных минералов;

4) характер раскрытия – распределение «свободных» зерен и различных типов рудных сростков по классам крупности.

Характер раскрытия рудных минералов зависит от их размеров, формы, твердости, хрупкости, наличия спайности, структуры руды, т.е. характера его срастания с вмещающими минералами, разницы в их твердости, наличия вокруг зерен рудных минералов пленок или каемок продуктов их изменения, наличия в них микровключений, прожилок и т.д.

Степень раскрытия рудных минералов характеризуется коэффи­циентом относительного раскрытия (К_р), представляющим собой отношение массовых количеств зерен минерала, находящихся в «свободном» состоянии, к общему количеству зерен в пробе:

K_p = Ci/C₂*100%,

где C₁ – содержание «свободных» зерен минерала в пробе (мас. %, г);

С₂ – общее содержание зерен минерала в пробе (мас. %, г).

Для оценки раскрываемости зерен рудного минерала применя­ются методы: минералогический количественный анализ (весовой или «метод подсчета зерен»), минералого – аналитический, оптико – геометрический.

Степень раскрываемости зерен рудных минералов в различных классах крупности руды предопределяет выбор начальной и конеч­ной крупности измельчения руды, а также теоретически возмож­ное извлечение рудного минерала в черновые концентраты.

При изучении характера раскрываемости зерен рудных минера­лов в различных классах крупности дробленой руды могут быть вы­делены следующие типы сростков:

1) по содержанию рудного минерала (мас. %): «свободные» и с включениями (96 – 100), богатые (71 – 95), рядовые (31 – 70), бедные (6 – 30), примазки и включения (0 – 5);

2) по количеству минералов: мономинеральные (и с включе­ниями), биминеральные (двойные), полиминеральные (три и более минералов);

3) по характеру поверхности границ срастаний минералов (ровная, извилистая, бугристая, неровная, зазубренная, зали­вообразная, сложная).

Рудные сростки, представляющие собой результат замещения рудного минерала (или окисления сульфида), можно разделить на два типа:

1. Замещение (или окисление) с сохранением рудного компонен­та. Такие сростки следует рассматривать как би – полиминеральные агрегаты рудных минералов и учитывать при количественной оценке их суммарный объем (например, лейкоксенизация ильменита).

2. Замещение (окисление) с уходом рудного компонента. Такие образования следует рассматривать как сростки рудных и нерудных минералов и соответственно классифицировать.

Изучение раскрываемости минеральных зерен имидж – анализом (оптико – геометрический анализ в автоматическом режиме) с исполь­зованием компьютерной системы анализа изображений осуществля­ется путем сравнения доли раскрытых минеральных зерен в одном и том же классе крупности руды до и после измельчения. Исследова­ние проводится в три этапа:

1. Для изучаемого (каждого) класса крупности определяется до­ля сростков различного качества по содержанию рудного минерала в сростке (свободные и с включениями, богатые, рядовые, бедные, примазки и включения).

Если сросток представляет собой агрегат из нескольких рудных (например, халькопирит с молибденитом, халькопирит с халькози­ном и т. п.) минералов, то необходимо определить долю каждого минерала в сростке, с тем, чтобы была возможность проследить (проградуировать) сростки по их качеству. В этом случае за качест­венную характеристику сростка можно принять долю какого-либо минерала, например, халькопирита, в сростке: «сростки халькопири­та с пиритом и молибденитом, содержащие 10 – 70% халькопирита».

Могут быть проведены измерения по площадям минералов в сростке и вычислены соотношения площадей каждого минерала к общей площади сростка.

По результатам измерений строится гистограмма распределения сростков определенного качества по классам крупности (гистограм­мы количественного и массового распределения сростков различно­го качества в классе крупности):

2. Для изучаемого (каждого) класса крупности поступающей на измельчение и измельченной руды определяются морфометрические параметры рудных и нерудных минералов и их агрегатов: свободных и в сростках различного качества.

Эта информация в целом по изучаемому объекту (по сумме из­мерений в каждом классе крупности) позволит оценить характер срастания минералов между собой, необходимую крупность раскры­тия и дать прогноз на режим измельчения.

3. Определить содержание минералов в каждом классе крупно­сти, например, халькопирита, халькозина, борнита, молибденита и др.

Это осуществляется путем выделения каждого минерала в полях фиксированной площади, подсчетом общей суммы площади выде­ленного минерала и доли площади выделенного минерала в общей площади поля.

Изучение характера раскрытия рудных минералов позволяет прогнозировать обогатимость руд:

1) «свободные» зерна и богатые сростки обычно собираются в черновой концентрат, их доля характеризует вероятное извлечение в этот продукт, их свойства определяют возможно­сти и схему доводочных операций; наиболее важными пара­метрами являются: минеральный состав, контрастность тех­нологических свойств слагающих их минералов;

2) рядовые и бедные сростки концентрируются в условный промпродукт, их количество определяет возможности до извлечения при додрабливании руды; наиболее важной ха­рактеристикой является характер границ срастаний зерен рудных минералов с нерудными;

3) примазки и включения – это потенциальные (неизбежные) потери в хвостах обогащения. Их наиболее важные характе­ристики – размер и форма определяют возможности их от­деления от нерудных минералов при дальнейшем додрабли­вании.

 

2. ИЗУЧЕНИЕ РАСКРЫВАЕМОСТИ РУДЫ ПРИ ИЗМЕЛЬЧЕНИИ

 

Механизм разрушения (измельчения) представляет собой пре­образование исходной структуры разрушаемого тела путем форми­рования и развития микро- и макротрещин в различных элементах структуры. Характер разрушения руд и раскрытия минералов определяется распределением напряжений в различных структур­ных элементах, кинетикой зарождения и развития трещин и зави­сит от удельной поверхности срастания минералов, размеров вкра­пленности извлекаемых минералов, их трещиноватости и трещино- стойкости.

Состояние границ срастания минералов и свойства пригранич­ных зон и соотношения упругих, прочностных свойств основных минералов определяют склонность руды к селективному раскрытию. Параметры, характеризующие эти показатели, могут быть использо­ваны в качестве классификационного признака, а также как крите­рии принятия решения о необходимости использования внешних разупрочняющих воздействий (тепловых, акустических, электромаг­нитных и пр.). Состояние границ срастания минералов и свойства приграничных зон могут быть количественно охарактеризованы в результате оптико – геометрических исследований.

Раскрытие руд (минералов из руд) осуществляется преимущест­венно по границам срастания минералов, составляющих руду. По­этому структурные свойства руды, прежде всего, определяют способ измельчения, крупность измельчения, селективность раскрытия ми­нералов при выбранном способе измельчения.

Оценку раскрываемости руды по какому – либо минералу или не­скольким минералам обычно проводят путем оценки доли рудной фазы в сростках в питании измельчающего аппарата и в измельчен­ном продукте при различном времени измельчения.

Навески материала (200 г каждая) рассеивают на классы крупно­сти и проводят гравитационно-магнитный (магнитно – гравита­ционный) фракционный анализ каждого из классов (фракция – рас­крытые зерна рудных минералов, сростки различного качества и со­става, раскрытые зерна нерудных минералов).

Таблица 1.

Классификация руд по раскрываемости

Класс руды	Коэффициент раскрываемости, доля рудной фазы в сростках, доля ед.
Весьма легкораскрываемые	0,05
Легкораскрываемые	0,05 – 0,10
Среднераскрываемые	0,10 – 0,15
Труднораскрываемые	0,15 – 0,20
Весьма труднораскрываемые	0,20 – 0,25
Нераскрываемые	0,25

 

Рассчитывают значения коэффициентов раскрытия минералов ценного компонента. Коэффициент раскрытия численно равен из­влечению ценного компонента в суммарную сростковую фракцию и выражается в долях единицы.

Строят графическую зависимость коэффициента раскрытия от продолжительности измельчения, по которой определяют значение коэффициента раскрытия для заданного времени измельчения.

Для оценки раскрываемости можно сравнить полученные ре­зультаты с данными шкалы классификации по раскрываемости. Пример такой шкалы (за базу для сравнения принята продолжитель­ность измельчения 40 мин в мельнице консольного типа) приведен в таблице 1. Результаты оценки раскрываемости руды позволяют оп­ределить необходимую крупность измельчения и подобрать режимы измельчения с оптимальным выходом готового класса.

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Малышев Ю.Н., Чантурия Е.Л. Проектирование обогатительных фабрик: учебник для вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. /Под ред. Акад. Чантурия В.А. – М.: Московский издательский дом. – Т.1. – 490с., 63ил.

2. Бочаров В.А., Игнаткина В.А. Технология обогащения полезных ископаемых. М.: Изд. Дом «Руда и металлы», 2007. Т.1. – 472с., Т.2. – 408с.