2. Влияние качества руд на обогащение и металлургический передел
2.1. Взаимосвязь основных стадий производства горно-металлургической продукции
Разработка и выполнение директивных требований по качеству руды только в интересах рудника или обогатительной фабрики, как правило, не обеспечивает минимальных затрат на производство общей продукции. Поэтому в условиях рынка неизбежен поиск оптимального качества, отражающего совместное функционирование всех этапов производства горно-металлургической продукции (добычи, обогащения, металлургического передела). Необходимо, чтобы собственные экономические интересы каждого индивидуального производства были подчинены оптимальным объединенным интересам.
Геологи передают эксплуатационникам «природные качества» месторождения:
характеристики, определяющие будущие рыночные показатели, – содержание полезных компонентов в рудных телах, количество и содержание вредных примесей и др.;
характеристики, от которых зависят технология и экономика добычи руды, – крепость, устойчивость, абразивность, физико-механические, теплофизические свойства и др.
От эксплуатационников обогатители получают «технологические качества» рудопотока – содержание полезных компонентов, гранулометрический состав, количество вредных примесей и др., металлурги от обогатителей – «качества концентрата», а потребители (покупатели) от металлургов – «качества конечной продукции». На этом пути преемственности и трансформации качеств некоторые стадии (например, металлургия или обогащение) могут отсутствовать.
Весьма существенна обратная связь, т.е. директивное или ограничивающее воздействие последующих стадий на предыдущие.
2.2. Основные характеристики качества руды, регламентируемые потребителем
Из широкого спектра требований обогатительной фабрики к продукции рудника (регламентов к рудопотоку) можно выделить следующие:
содержание полезных и вредных компонентов в руде (химический состав, содержание второстепенных компонентов и вредных примесей);
минеральный состав рудопотока;
распределение полезных компонентов в рудопотоке (во времени и объемах);
физико-механические свойства руд и пород;
гранулометрический состав рудопотока.
В настоящее время главным регламентом, предъявляемым работающей обогатительной фабрикой к руднику, является содержание полезных и вредных компонентов в руде, от которого зависят выбор режима обогащения и экономические показатели процесса. По содержанию полезных компонентов (ПК) выделяют весьма бедные руды, бедные руды, руды среднего содержания, богатые и весьма богатые руды.
Минеральный состав рудопотока играет решающую роль при выборе схем обогащения и оборудования на стадии проектирования и строительства фабрики. Например, при обогащении золота для богатых руд применяют гравитационный метод, а при обогащении бедных – цианирование.
Распределение полезных компонентов в рудопотоке базируется на текстурно-структурной характеристике руд и пород месторождения. Пространственно полезные компоненты в рудных телах могут распределяться в виде сплошного массива (магнетит), слоистых структур (уголь, марганец, калийные соли), гнезд (касситерит, вольфрамит), вкраплений (золото, сфалерит, галенит), тонкодисперсных структур.
Физико-механические свойства руд и пород могут служить генеральным качеством рудотока (например, твердость для бокситов, теплопроводность для асбеста, электропроводность для слюды) или косвенно определять качества рудопотока (например, крепость, трещиноватость, абразивность).
Гранулометрический состав рудопотока в настоящее время регулируется, в основном, только по верхнему пределу – максимальному размеру куска и выходу негабарита. Однако в интересах обогатительной фабрики (в целях экономии энергозатрат) получать в поступающей руде кондиционный кусок минимального размера.