книги из ГПНТБ / Полькин, С. И. Обогащение оловянных руд и россыпей

чения. Эти факторы связаны с величиной извлечения в товарные концентраты (табл. 12).

Т а б л и ц а 12

Результаты гравитационного обогащения руд в зависимости от минерального состава

По генетическим особенностям Д. Б. Голандский выделяет три группы месторождений:

1)месторождения касситерит-кварцевой формации, имеющие простой состав руд: граниты и грейзены, кварц-полевошпатовые породы, сульфиды. Минералы с плотностью до 3 г/см3 составляют основную часть руды (85—98%), с которыми в основном ассоци­ ирует касситерит;

2)месторождения кварцево-турмалиновые, хлоритового и квар-

цево-серицитового типа. Распространенными минералами в рудах этой группы являются: турмалин, хлорит, лимонит, гётит и другие окислы железа, сульфиды. Количество минералов с плотностью до 3 г/см3 снижается до 65—80%, минералов с плотностью 3—4 г/см3 увеличивается до 25%, повышается доля тяжелых минералов. Кас­ ситерит ассоциирует с кварцем, турмалином, хлоритом, окислами железа и сульфидами;

3) сложные руды касситерит-сульфидной формации. В них по­ вышенное содержание сульфидных минералов, турмалина, хло­ рита, окислов железа и других тяжелых минералов. Содержание

41

легких минералов еще более сокращается, чем в месторождениях второй группы, возрастает доля минералов промежуточной плот­ ности 4—6 г/см3.

При гравитационном обогащении указанных типов руд по мере усложнения их минерального состава ухудшаются условия разде­ ления минералов, снижается качество концентратов, извлечение и эффективность обогащения, ко­ торая определяется по фор-

муле

%•

В зависимости от размеров Размер зерен, ми вкрапленности касситерита определяется начальная и ко­ нечная крупность руды при обогащении. Необходимость получения высокосортного кон­ центрата всегда требует пол­

ного вскрытия зерен и агрегатов касситерита. Это обстоятель­ ство при неравномерной вкрапленности касситерита в различные минералы усложняет технологические схемы доводки и приводит к потерям олова в размерах до 15 и даже 50% в операциях до­ водки.

На рис. 2 приводится распределение вкрапленности кассите­ рита в руде в различных классах крупности одного из месторож­ дений.

Очень важно правильно определить оптимальную степень из­ мельчения руд в процессах первичного обогащения и доводки чер­ новых концентратов в зависимости от средней вкрапленности зе­ рен касситерита. Оптимальным может считаться такое измельче­ ние, при котором обеспечивается максимальное раскрытие, т. е. разъединение зерен полезного минерала от сопутствующих мине­ ралов, и минимальное измельчение уже раскрывшегося полезного минерала, обычно сопровождаемое переизмельчением и его ошламованием. Поэтому основной принцип построения гравитационных схем обогащения состоит в максимальном раскрытии полезных ми­ нералов, выводе их по мере раскрытия в черновые или готовые концентраты для предупреждения ошламования, резко снижаю­ щего эффективность извлечения касситерита.

42

Зависимость эффективности обогащения оловянных руд от среднего размера вкрапленности зерен касситерита и крупности измельчения руды при обогащении показана на рис. 3.

Из рис. 3 видно, что при снижении крупности вкрапленности резко уменьшается извлечение. Так, при крупности обогащаемой руды 6 мм изменение размера вкрапленности с 2 до 0,1 мм при­ водит к снижению эффективности обогащения с 75 до 28%• Наи­ большая эффективность обогащения достигается при крупности измельчения обогащаемой руды, равной средневзвешенной круп­ ности вкрапленности. Дальнейшее повышение измельчения приво­ дит к увеличению эффективности обогащения, однако менее зна­ чительному, чем в интервале оптимальной крупности. Начальная крупность руды перед обогащением (см. рис. 3) должна превосхо­ дить в 4—5 раз среднюю вкрапленность касситерита. Это особенно справедливо для вкрапленности от 0,1 до 0,5 мм. При вкраплен­ ности полезного минерала 0,05—0,03 мм и менее эта закономер­ ность не соблюдается, эффективность обогащения остается низкой, вследствие снижения возможностей гравитационных аппаратов, ра­ ботающих на принципе разделения минералов по разности их плотностей. Минералого-технологические исследования продуктов

руды, для которых предусматриваются гравитационные методы обо­ гащения.

Математическая обработка статистических данных результатов обогащения руд на действующих фабриках Советского Союза,

43

Т а б л и ц а 13

Классификация по обогатимости оловосодержащих руд Северо-Востока (по Д. Б. Голандскому)

перерабатывающих различные типы руд, позволила установить функциональные зависимости извлечения от содержания олова в рудах.

Так, для окисленных легкообогатимых руд

а

£— 0,0025 + 0,0114а ;

для среднеобогатимых малосульфидных

а

£== 0,0029 + 0,0101а >

для многосульфидных труднообогатимых

а

£ = 0.00325 -1- 0,01006а •

Общая интегральная зависимость для всех типов руд, перера­ батываемых в настоящее время предприятиями оловянной про-

44

мышленности, определяется выражением

а

£== 0,00325 + 0,01006а ’

где е — извлечение в товарный концентрат, %; а — содержание олова в руде, %.

Среднеквадратическая ошибка сг=±3,4%.

В дополнение к общей классификации оловосодержащих руд нами после изучения и обобщения экономических, эксперименталь­ ных и практических данных работы обогатительных фабрик пред­ ложена классификация труднообогатимых комплексных руд.

Повышение комплексного использования сырья приводит к пе­ рераспределению ценностей в руде полезных составляющих. Так, если в оловосодержащих простых по составу рудах ценность олова составляет до 95—98% и этим определяется технология обогаще­ ния таких руд, то с повышением комплексности руд, появлением в них значительных количеств меди, свинца, цинка, редких, рас­ сеянных и благородных металлов ценностная составляющая олова уменьшается до 50 и даже до 30%• При таких изменениях неиз­ бежно возникает вопрос об усовершенствовании технологии гра­ витационного обогащения путем ее оптимизации и дополнения флотационными и химико-металлургическими процессами для из­ влечения сопутствующих элементов и олова из тонкоизмельченных продуктов.

Вследствие отсутствия эффективной технологии переработки комплексных труднообогатимых руд, они не разведуются, не пере­ рабатываются и доля их в общем объеме запасов оловосодержа­ щего сырья крайне мала. По перспективной оценке такие руды могут занять ведущее место в общих запасах олова.

При обогащении гравитацией олово-сульфидных руд, содержа­ щих вторичный (гипогенный) касситерит и станнин, а также оло­ воносные скарны, извлечение олова в бедные 3—5%-ные концен­ траты составляет от 10 до 30%. Поэтому особое значение приоб­ ретает развитие технологии флотации касситерита и сочетание ком­ бинированных флотационно-металлургических способов перера­ ботки сложного рудного сырья.

Классификация труднообогатимых оловянных руд показана в табл. 14.

Большое количество классификационных признаков не может служить показателем совершенства системы классификации, тем не менее комплекс данных, получаемых отнесением руд к тому или иному классу, предусмотренному табл. 14, позволяет наиболее полно представить перспективы эксплуатации данного типа руд, ориентироваться в будущей системе разработки месторождений, способах добычи, обогащения, металлургической переработки кон­ центратов для комплексного использования сырья.

45

Классификация труднообогатимых оловянных руд

§ 1 0 . Г е о гр а ф и ч е с к о е р а зм е щ е н и е и характ ери ст и ка о л о в я н н ы х м ест орож ден и й

Важнейшие оловорудные и россыпные месторождения мира

ный и Юго-Восточный районы Тихоокеанского пояса. В Западном районе он проходит через Мыс Дежнева, Сибирь, Японские и юго­ восточноазиатские месторождения до Австралии и Тасмании с гео­ логически более ранними, чем на севере, месторождениями.

В Восточном районе Тихого океана месторождений меньше и оловянное оруденение выражено слабее. Имеются небольшие, хотя и богатые, месторождения на Аляске, Кемберли — в Британской Колумбии. Клаймакс (США), Сан-Луис (Мексика). Крупные и многочисленные месторождения олова с разнообразными по со­ ставу рудами залегают в Боливии.

Ведущее место по запасам и добыче олова имеет также район Восточного побережья Атлантического океана: Корнуэлл (Анг­ лия), месторождения Северо-Западной Испании, Северной Пор­ тугалии, Нигерии, Заир, Южной Африки и Рудные горы (ЧССР,

ГДР).

Наибольшее значение имеет Малайзия, которая с 1925 г. зани­ мает первое место по добыче олова и в настоящее время произво­ дит 30—40% мировой добычи олова. Главные месторождения — россыпи штатов Перк и Селантор. Содержание 100 г/т олова в пе­ сках является нижней границей рентабельности. Из 59 540 т олова, произведенного в 1964 г. в Малайзии, 36 318 т (61%) приходилось на добычу европейскими компаниями (Лондон тин Корпорейшин

идр.) и 23 222 т (39%) — азиатскими компаниями.

ВИндонезии олово добывается главным образом из россыпей, расположенных на островах Банка, Белитунг и Сингкеп. Добыча ведется драгами. Здесь работает самая большая в мире оловодо­ бывающая драга, длиной около 100 м, способная добывать пески

с глубины 40 м.

Таиланд из Юго-Восточных стран Азии по производству олова занимает четвертое место. Основные запасы сосредоточены в оло­ воносных россыпях, которые отрабатываются драгами. В разра­ ботке имеется коренное пегматитовое месторождение на руднике Хон. Большое промышленное значение приобрел район Пилок, расположенный на восточных склонах горного массива Тавой.

Месторождения Южной Америки простираются от Южного Перу через Боливию до Северо-Западной Аргентины. Особенно многообразны по вещественному составу и запасам весьма редких оловянных минералов (франкеит, суксит, станнин, килендрит) юговосточные районы Боливии и особенно район Оруро, являющийся центром горнорудной промышленности страны.

Национальная компания «Комибол» объединяет около 80% предприятий, добывающих олово и цветные металлы. Компанией

48

проводится политика увеличения производства олова за счет при­ влечения к промышленной переработке бедного оловосодержащего сырья. Намечается строительство обогатительно-металлургиче­ ского комплекса для переработки флотационных черновых труднообогатимых комплексных концентратов и необогатимых руд, со­ держащих до 3—3,5% олова в виде франкеита, суксита и других минералов, а также висмут, свинец, цинк, кадмий, золото, серебро, германий и т. п. Основные запасы олова находятся в рудах корен­ ных месторождений в районах Катави, Потоси, Унификандо, Чоролки, Колкири. В настоящее время в Оруро пущена первая оче­ редь оловоплавильного завода производительностью 7,5 тыс. т олова в год. Основная масса добываемого олова в концентратах экспортируется.

В Советском Союзе имеется целый ряд оловоносных провинций. Месторождения представлены как коренными рудами, так и рос­ сыпями, находящимися, как правило, вблизи от коренных место­ рождений. Основными оловянными провинциями являются: Яку­ тия, Северо-Восток, Хабаровский край, Приморье, Забайкалье, Во­ сточный Казахстан, Киргизия, Средняя Азия. Имеются месторож­ дения на Кавказе, в Карелии, в районах Западной и Восточной Сибири [4—8, 24, 25, 27, 29, 30, 36, 63, 64, 92].

Среди месторождений, представленных всеми из имеющихся в геологических классификациях формациями, главное место зани­ мают месторождения руд касситеритово-сульфидной формации. Они являются основным источником производства олова в СССР.

Месторождения касситеритово-сульфидной формации Дальнего Востока и Северо-Востока включают следующие типы руд: тур­ малиновый, хлоритовый, оловянных скарнов, галенито-сфалерито- вый. Касситерит в рудах этой формации связан с сульфидами (пирротином,' пиритом, сфалеритом, халькопиритом, станнином, галенитом).

Высокое содержание сульфидных минералов в рудах (в ряде месторождений до 70—80%), сложность вещественного состава и мелкая вкрапленность касситерита (от 0,001 до 0,2 мм) предопре­ деляют получение относительно низких показателей обогащения и необходимость комплектного извлечения ценных попутчиков.

Якутия. Месторождения олова здесь сосредоточены в трех руд­ ных узлах: 1. Дербеке-Нельгехинском (Южная группа). 2. ЭгеХайском (Центральная группа). 3. Депутатском (Северная группа). Здесь Депутатское месторождение представлено как ко­ ренными рудами, так и россыпями.

Приморский край. В Приморском крае имеется ряд месторож­ дений олова: Лифудзинское, Хрустальное, Смирновское, Дальнее, Дальне-Таежное, Тернистое, Лудьевское, Арсеньевское, СреднеМикулинское, Зимнее и др. [25, 26, 36, 57, 81].

Хабаровский край. Здесь расположены месторождения Солнеч­ ное, Фестивальное, Перевальное, Придорожное, Гайчанское (Лун­ ное) и др. На базе этих месторождений с 1963 г. эксплуатируется

ЧАСТЬ II

ПРАКТИКА ПЕРВИЧНОГО ОБОГАЩЕНИЯ РУД И РОССЫПЕЙ

Глава III

ОБОРУДОВАНИЕ И ПРОЦЕССЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ ОБОГАЩЕНИИ ОЛОВЯННЫХ РУД И РОССЫПЕЙ

ф 11 . О собен н ост и о б о га щ е н и я о л о в я н н ы х р у д

Подготовка оловянных руд к обогащению занимает особое место в их переработке. Основное требование, предъявляемое к тех­ нологическим схемам обогащения и аппаратам, — не допустить ошламования касситерита при максимально полном его раскрытии в процессах дробления и измельчения. Если при обогащении рос­ сыпей это требование практически не имеет значения, то для пере­ работки коренных руд оно приобретает значение основного фак­ тора.

Для оловянной промышленности требуется такое дробильноизмельчительное оборудование, которое обеспечивало бы мини­ мальное переизмельчение касситерита и потери его в шламовых фракциях (стержневые мельницы, в том числе с открытым концом, с периферийной разгрузкой, с двусторонней загрузкой, мельницы для самоизмельчения и др.). Известно, что стержневые мельницы с открытым концом обладают значительными преимуществами пе­ ред обычными стержневыми мельницами, лучшие результаты и ми­ нимальное обесшламливание дают мельницы с двусторонней за­ грузкой питания.

Гравитационное обогащение является основным процессом для переработки оловянных руд. Важным является своевременный вы­ вод ценных минералов из процесса не допуская их переизмельчения и потерь с отвальными хвостами. Наличие переизмельченного ма­ териала, шламов требует применения более сложных схем обога­ щения, увеличивает расход электроэнергии, количество технологи­ ческого оборудования, удорожает себестоимость получения 1 т концентрата.

Разделение минералов по плотности происходит лучше тогда, когда на гравитационный аппарат поступает руда или смесь мине­ ралов сравнительно одинаковой крупности, но различной плот­ ности, т. е. поступают узкие классы, подготовленные грохочением. В ряде случаев подготовка материала по крупности осуществля­ ется гидравлической классификацией, основанной на равнопада-