Технологические испытания

Предназначены для разработки рациональных схем обогащения минерального сырья, при этом выявляются показатели обогатимости руд: выход концентрата, извлечение металла в концентрат, содержание металла в концентрате и в “хвостах” обогащения. При технологических испытаниях проб проводятся и другие аналитические исследования (химический, минералогический анализ и др.).

Обычно технологические испытания выполняются в три стадии (лабораторные, полузаводские и заводские (опытная плавка) и по их результатам определяется возможность и эффективность металлургического передела на действующем перерабатывающем предприятии.

Технологические испытания проводятся с целью выявления технологических свойств минерального сырья: степени обогатимости, сортировки, плавкости, химического восстановления и т.п. Технологические испытания полезных ископаемых производятся на различных стадиях их разведки от поисково-разведочных работ вплоть до начала эксплуатации и продолжаются во время эксплуатации месторождения.

В процессе поисково-разведочных работ, чаще всего в конце их или в самом начале предварительной разведки, эти испытания становятся необходимыми: 1) при благоприятной геологической обстановке и при прочих условиях, позволяющих форсировать промышленное освоение объекта, или 2) когда возможность освоения сырья с технологической точки зрения не выяснена даже приблизительно.

На стадии поисково-разведочных работ и в начале стадии предварительной разведки обычно производятся предварительные технологические испытания в лабораторных условиях.

На начальных стадиях разведки месторождения технологические испытания проводятся только для решения вопроса о возможности рациональной переработки минерального сырья. В стадию предварительной разведки месторождения, а иногда и в стадию поисково-разведочных работ, технологические испытания проводятся в предварительном порядке, обычно в лабораториях. В процессе детальной разведки и в начальный период эксплуатации месторождения технологические испытания уже носят производственный характер и осуществляются на опытном или уже действующих промышленных предприятиях, потребляющих данное сырье. В этот период испытываются пробы по всем промышленным сортам полезного ископаемого и на основании этих испытаний разрабатываются технологические схемы переработки минерального сырья. Пробы руд отбираются для технологических испытаний на обогатимость или на плавку.

Технологические испытания металлических руд обычно начинаются со спектрального анализа. Затем выполняется полный химический анализ руды по комплексу тех элементов, которые установлены спектральным анализом в значительном количестве. Другие вспомогательные исследования - люминесцентный, радиометрический, термический анализ и т.п. - проводятся по мере необходимости для установления минеральных форм проявления различных элементов в руде. Последние бывают заключены в одном или нескольких минералах, то в виде определенных химических соединений, то в качестве механических или изоморфных примесей. При этом важно установить наличие свободных зерен полезного минерала и его участие в сростках с другими нерудными минералами, долю тех и других проявлений полезного минерала в материале пробы при разной крупности этого материала. Для выбора технологической схемы обогащения руды решающее значение имеют физико-механические свойства минералов, крупность свободных зерен полезного минерала и их формы. Например, крупные классы минеральной массы могут обогащаться отсадкой в тяжелых суспензиях или магнитной сепарацией (0,2 -2 мм); тонкие - флотацией, выщелачиванием (0,02-0,2 мм); весьма тонкие - отмучиванием (0,002-0,02 мм).

Сплошные руды с массивной текстурой обычно идут в плавку без обогащения. Технологические испытания проб из россыпей преследуют, главным образом, цель выяснения поведения различных видов полезных минералов при промывке песков. Зная содержание в песках шлихового, свободного, тонкого и связанного золота, можно установить наиболее рациональную схему переработки золотоносных песков. От каждого класса берется средняя проба на пробирный анализ. Пробирному анализу подвергаются также хвосты амальгамации. Таким образом, выясняется распределение золота по фракциям крупности материала и его поведение при отмывке песков для установления производственной технологической схемы их переработки. Вторая задача технологических испытаний песков состоит в выявлении попутных полезных компонентов и их распределения по фракциям пробы. Она решается минералогическим изучением шлихов на всех стадиях исследования технологической пробы песков.

Технологические испытания ископаемых углей ведутся по двум видам проб: пластово-дифференциальным, характеризующим качество угля в каждом пласте мощностью 0,5-1,0 м (до 2-3 м) и пластово-промышленным, которые характеризуют качество угля по всей совокупности угольных слоев и прослоев пустых пород в пределах угленосной пачки, вынимаемой целиком при отработке месторождения. Уголь после отбора пробы должен анализироваться немедленно во избежание окисления и соответственного изменения его свойств. Основными показателями качества угля в условиях лабораторного анализа материала пробы являются: содержание влаги на рабочее топливо и аналитической влаги, содержание золы на абсолютно сухое вещество, содержание серы на абсолютно сухое вещество, выход летучих на горючую массу угля, теплота сгорания на горючую массу и низшая теплота сгорания на рабочее топливо. Кроме того, для коксующихся углей выясняется выход кокса. Данные по дифференциальным и промышленным пробам на каждом участке месторождения позволяют решать вопросы селективной добычи угля и наиболее рационального его использования.