Radiometrická koncentrace rudy

Radiometrické obohacování rudy je zpracování rud na základě interakce různých druhů záření s hmotou.

V technologii radiometrické koncentrace rud existují dva typy procesů:

Radiometrické třídění je proces, při kterém se druhy rozlišují od vytěžené rudy podle obsahu cenné složky. Předmětem analýzy a separace je zpravidla část horninového masivu. Třídění porcí se dělí na třídění spodním otvorem - v lopatě nakládacího stroje, výsypné, vagonové nakládání, třídění malých porcí.
Radiometrická separace je proces založený na nerovnoměrném rozložení užitečné nebo škodlivé složky v kouscích rudy.

Je známo více než 30 metod radiometrického obohacování, z nichž nejběžnější jsou:

Radiometrická ( autoradiometrická ) separační metoda je založena na separaci kusů podle intenzity gama záření. Používá se pro rudy s přirozenou radioaktivitou, jako je uran .
Rentgenová radiometrická (rentgenová fluorescence) metoda je založena na registraci charakteristického rentgenového záření atomů určovaných prvků, které tvoří horniny excitované rentgenovými trubicemi nebo zdroji gama záření . Tato metoda se používá při zpracování rud železných, neželezných a drahých kovů. Je to jedna z nejuniverzálnějších metod.
Metoda separace rentgenové absorpce je založena na rozdílu v zeslabení toku rentgenového záření kousky horniny a rudy.
Metoda rentgenové luminiscence je založena na registraci luminiscenčního záření excitovaného rentgenovým zářením. Používá se při zpracování surových diamantů.
Fotometrické , založené na registraci optických charakteristik separovaného materiálu (barva, lesk, odrazivost).
Elektromagnetické metody (indukce) jsou založeny na využití rozdílů minerálů ve specifickém elektrickém odporu a magnetické permeabilitě, která se projevuje při jejich interakci s elektromagnetickými poli.
Metoda blízkého infračerveného záření je založena na rozdílu odrazu záření v blízkém infračerveném spektru.
Infračervená metoda je založena na rozdílu tepelné kapacity rudy a odpadní horniny.

Technologické problémy radiometrického obohacování

Použití metod radiometrického obohacování umožňuje řešit několik technologických problémů:

Dělení rudy na technologické druhy. Například oxidované a sulfidové rudy.
Předúprava rudy za účelem zvýšení obsahu užitečné složky ve výživě následných fází zpracování (továrna, loužení haldy).
Odstraňování škodlivých nečistot. Příkladem je odstraňování fosforu z manganových rud.
Získání komerčního koncentrátu (pro rudy železných kovů a nekovové suroviny).
Dokončovací koncentráty.

Technologie radiometrického obohacování také ovlivňuje:

Snížení objemu tekuté hlušiny díky přidělování kusové hlušiny (pro úkol předběžného obohacování).
Snížení zatížení podávacího ramene (pro úkol předběžného obohacení).

Princip činnosti separátoru

Obecně je separační proces následující. Připravený materiál je přiváděn do zóny buzení a registrace signálu, která je přiváděna do jednotky analýzy dat. Když signál překročí předem stanovenou mezní hodnotu, vyhodnocovací jednotka vyšle signál do akčního členu, který rozdělí materiál na dva nebo více produktů.

Zkušenosti s průmyslovými aplikacemi

Uranové rudy

Vostočnyj GOK (Ukrajina)

Ve státním podniku „ Důlní a úpravárenský závod Vostočnyj “ ( Žoltye Vody ) je od roku 2005 přijat „Program rozvoje alternativních zdrojů uranu“ včetně využívání třídíren rud, jehož účelem je snížení obsah uranu v hlušině , stejně jako rekultivace výsypek hornin . Použití radiometrické separace na SE VostGOK umožnilo snížit obsah uranu v odpadní hlušině faktorem 1,5–2: na dole Smolinskaja se obsah U snížil ze 180 g/t na 110 g/t, na dole Smolinskaja. Ingulskaja důl od 200 g/t do 150 g/t. Během dvou let se navíc podařilo získat dalších 28 tun uranu, což snížilo zátěž pro životní prostředí. [jeden]

Priargunsky průmyslová těžební a chemická asociace (Rusko)

Radiometrické obohacování rud v Priargunsky Industrial Mining and Chemical Association (PIMCU) je prováděno ve fázi hloubkového a velkoporcovního třídění a dále v zařízení radiometrického zahušťování, kde je materiál podroben kusové separaci.

Technologie radiometrického zahušťování rud na PIMCU byla testována na radiometrickém zařízení a následně na experimentálním radiometrickém zahušťování (ROF). Na základě výsledků výzkumu byla navržena a postavena průmyslová ROF závodu, která byla provozována v letech 1982 až 1993. ROF byla vybavena autoradiometrickými separátory „Granat“, „Agat“ a „Vikhr“ vyráběné firmou Vostochny GOK ( Zhovtye Vody , Ukrajina). Následně bylo uvedené zařízení nahrazeno RTG radiometrickými separátory společnosti Rados LLC. [2]

Mary Kathleen (Austrálie)

První autoradiometrické separátory byly na tomto poli instalovány v roce 1960. Poté, když v roce 1976 začal vývoj pole, byly instalovány další dva separátory. Obecně schéma předběžného obohacování vypadalo následovně. Po primárním drcení bylo provedeno třídění podle třídy jemnosti −25 mm za účelem izolace shrabků. Velikostní třídy +25 mm byly promyty a odděleny velikostí 140 mm. Třídy +140 mm byly odeslány na separátory M 6, třídy mínus 140 mm na separátory M17. V důsledku separace bylo ze strojních tříd odděleno 30-60 % hlušiny s obsahem oxid-oxidu uranu 0,01-0,03 %, přičemž 88-95 % bylo vytěženo do koncentrátu.

Witwatersrand (Jižní Afrika)

Od 70. let 20. století používají různé doly v komplexu Witwatersrand radiometrickou separaci. Produkce hlušiny je 50-80% s obsahem uranu v odpadním produktu 0,002-0,08%.

Zlatonosné rudy

Kokpatas a Daugyztau (Uzbekistán, NMMC)

Rentgenové radiometrické obohacování se provádí s předběžným velkoporcovním tříděním na sklápěčkách a následnou kusovou separací.

Použití předběžného obohacení umožňuje izolovat 30-40% horninové hmoty s konečným obsahem zlata, zvýšit obsah zlata v produktu vstupujícím do GMZ-3 1,5-2krát.

Manganové rudy

Rozvojový projekt ložiska Usinskoje počítá s využitím technologie radiometrické separace.

Wolframové rudy

Velký kopec (Austrálie)

V důsledku rentgenové luminiscenční separace rud z ložiska se do procesů drcení a mletí dodává pouze asi 42 % výchozího množství materiálu. Ztráty kovu během radiometrického obohacování nepřesahují 5 %.

Vliv na technologii zpracování rudy

Použití radiometrického obohacování umožňuje snížit objem horninového masivu dodávaného k dalšímu hloubkovému obohacení a zároveň zlepšit kvalitu horninového masivu.

Řada výzkumníků navíc prokázala, že použití radiometrického obohacení stabilizuje kvalitu horninového masivu dodávaného k dalšímu zpracování.

Po příjmu kusového koncentrátu není potřeba stavět obohacovací zařízení.

Velký příspěvek k rozvoji radiometrického obohacování měli V. A. Mokrousov, A. P. Tatarinkov, Ju. O. Fedorov, O. A. Arkhipov, V. A. Lilejev a další.

Literatura

Mokrousov VA, Golbek GR, Arkhipov OA Teoretické základy radiometrického obohacování radioaktivních rud. M .: Nedra, 1968
Mokrousov VA, Lileev VA Radiometrické obohacování neradioaktivních rud. Moskva : Nedra, 1979.
Arkhipov OA Radiometrické obohacování rud během jejich průzkumu. M .: Nedra, 1985.
Pukhalsky L. Ch. Důlní geofyzika. Moskva : Energoatomizdat, 1983.
Tatarnikov A.P. Jaderně-fyzikální metody obohacování nerostů. M. : Nedra, 1974. - 114 s.
Lagov BS, Lagov PB Radiometrické třídění a separace pevných nerostů. M .: MISiS, 2007.

Poznámky

↑ Geotechnická mechanika Meziresortní sborník vědeckých prací / ed. Kopanev A. V., Novikov V. I., Soloviy A. V. // Radiometrické zařízení pro sledování technologických procesů zpracování geomateriálů technogenních ložisek uranu / ed. 281-289. - Dněpropetrovsk: Ústav geotechnické mechaniky. N. S. Polyakova NAS Ukrajiny, 2007. - Vydání. 73. - S. 309.
↑ Zlepšení technologie radiometrické úpravy rud / ed. V. G. Litviněnko R. A. Suchanov, A. V. Tirsky, D. G. Tupikov // Hornický časopis. - 2008 - č. 8. - S. 54-58.