ПІДВИЩЕННЯ ЕНЕРГОЕФЕКТИВНОСТІ ПЕРЕРОБКИ ВІДХОДІВ ЗБАГАЧЕННЯ РУД ЕЛЕКТРОРОЗРЯДНИМ МЕТОДОМ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2413-4295.2023.04.14Ключові слова:
ресурсозбереження, електричний розряд, дезінтеграція мінералів, відходи збагачення рудАнотація
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.
Посилання
Lokesh P. Padhye, Tahereh Jasemizad, Shiv Bolan, Olga V. Tsyusko, Jason M. Unrine, Basanta Kumar Biswal, Rajasekhar Balasubramanian, Yingyu Zhang, Tao Zhang, Jian Zhao, Yang Li, Jörg Rinklebe, Hailong Wang, Kadambot H.M. Siddique, Nanthi Bolan. Silver contamination and its toxicity and risk management in terrestrial and aquatic ecosystems. Science of The Total Environment, 2023, vol. 871, pp. 161-196, doi: 10.1016/j.scitotenv.2023.161926.
Peng Wang, Fang-Jie Zhao, Steve pp. McGrath. Pollution and risks of trace elements in the soil environment: Encyclopedia of Soils in the Environment (Second Edition), 2023, Vol. 3, pp. 288-295, doi: 10.1016/B978-0-12-822974-3.00153-1.
Thejas H. K., Nabil Hossiney. A short review on environmental impacts and application of iron ore tailings in development of sustainable eco-friendly bricks. Materials today: Proceeding, 2022, Vol. 61, part 2, pp. 327-33, doi: 10.1016/j.matpr.2021.09.522.
Yannian Zhang, Zhijun Li, Xiaowei Gu, Moncef L. Nehdi, Afshin Marani, Lei Zhang. Utilization of iron ore tailings with high volume in green concrete. Journal of Building Engineering, 2023, Vol. 72, pp. 106585, doi: 10.1016/j.jobe.2023.106585.
Dmytro Yelatontsev, Anatoliy Mukhachev. Processing of lithium ores: Industrial technologies and case studies – A review. Hydrometallurgy, 2021, Vol. 201, pp. 105578, doi: 10.1016/j.hydromet.2021.105578.
Xiaodong Wang, Jiaxu Du, Qiang Li. Experimental study on crushing of concrete columns by high voltage pulse discharge. Case Studies in Construction Materials, 2021, Vol.16, pp. 90–100, doi: 10.1016/j.cscm.2022.e01090.
Bo Zhang, Pengfei Zhao, Guanghui Yan, Zhenxing Zhang, Guangqing Zhu, Junwei Guo. A novel crushing pretreatment: Inhibitory effect for micro-fine grinding products of China copper ore based on high voltage pulse. Powder Technology, 2020, Vol. 359, pp. 8-16, doi: 10.1016/j.powtec.2019.10.043.
Seyed Mohammad Razavian, Bahram Rezai, Mehdi Irannajad. Investigation on pre-weakening and crushing of phosphate ore using high voltage electric pulses. Advanced Powder Technology, 2014, Vol. 25, Issue 6, pp. 1672-1678, doi: 10.1016/j.apt.2014.06.010.
Malyushevskaya A. P., Malyushevskii P. P. Optimization of the process of fine electric discharge dispersion. Surface Engineering and Applied Electrochemistry, 2020, Vol. 56(3), pp. 400-406, doi: 10.3103/S1068375520030114.
Malyushevskaya A. P., Malyushevskii P. P. Revisiting the mechanism of electrodischarge stimulation of fluid inflow into wells. Surface Engineering and Applied Electrochemistry, 2014, Vol. 50(6), pp. 518-524, doi: 10.3103/S1068375514060076.
Rizun A. R., Denisyuk T. D., Kononov, V. Yu., Rachkov A. N. Electric discharge decomposition of metallurgical grade silicon. Surface Engineering and Applied Electrochemistry, 2012, Vol. 48(4), pp. 389-391, doi: 10.3103/S1068375512040151.
Rizun A. R., Holen Yu. V., Denisyuk T. D. Technological process and equipment for electric-discharge local softening of soils having different strength and structure. Science and Innovation, 2010, Vol. 10 (5), pp. 17-21, doi: 10.15407/scine10.05.017.
Barbashova G. A. Determination of the characteristics of the discharge channel and ambient liquid by the prescribed channel radius. Surface Engineering and Applied Electrochemistry, 2013, Vol. 49 (6), pp. 500-503. doi: 10.3103/S1068375513060045.
Vovchenko O. I., Demydenko L. Yu., Blashchenko O. D., Starkov I. M. Improving the efficiency of high-voltage electric discharge installations which use exothermal dispersed media. Technical Electrodynamics, 2019, 5, pp. 77-82, doi: 10.15407/techned2019.05.077.
Kosenkov V. M., Rizun A. R. Characterization of the pulse destruction of black coal using the Kolsky method. Surface Engineering and Applied Electrochemistry, 2011, Vol. 47, Issue 2, pp. 189 – 195, doi: 10.3103/S1068375511020104.
de Bakker J. Energy Use of Fine Grinding in Mineral Processing. Metallurgical and Materials Transactions E, 2014, pp. 8–19, doi: 10.1007/s40553-013-0001-6.
Chang-hong Li, Yue-qi Shi, Peng Liu, Ning Guo. Analysis of the Sedimentation Characteristics of Ultrafine Tailings Based on an Orthogonal Experiment. Hindawi. Advances in Materials Science and Engineering. 2019, Vol. 2019, pp. 5137092, doi: 10.1155/2019/5137092.
David Sutherland. Estimation of mineral grain size using automated mineralogy. Minerals Engineering, 2007, Vol. 20, Issue 5, pp. 452-460, doi: 10.1016/j.mineng.2006.12.011.
Miettinen T., Ralston J., and Fornasiero D. The limits of fine particle flotation. Minerals Engineering, 2010, Vol. 23, 5, pp. 420–437, doi: 10.1016/j.mineng.2009.12.006.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Тетяна Денисюк , Олексій Рачков , Ігор Старков
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Журнал публікує статті згідно з ліцензією Creative Commons Attribution International CC-BY.
