• Хопунов Эдуард Афанасьевич

УДК 622.34:622.013
DOI: 10.21440/0536-1028-2019-5-54-62

Хопунов Э. А. Проблемы рудоподготовки в «четвертой промышленной революции» // Известия вузов. Горный журнал. 2019. № 5. С. 54–62. DOI: 10.21440/0536-1028-2019-5-54-62

Целью работы является анализ проблем горно-перерабатывающей отрасли на начальном этапе текущей «четвертой промышленной революции». Отмечено, что тотальная цифровизация и роботизация технологических процессов не избавит отрасль от избыточного энерго- и водопотребления до тех пор, пока не будут решены базовые проблемы нерационального расходования указанных ресурсов. Принимая во внимание, что смена поколений технологий сопровождается сменой парадигмы, автор предложил концепцию новой парадигмы.
Методология анализа обусловлена содержанием парадигмы технологии добычи и переработки минерального сырья. Сформулирован «идеальный конечный результат», достигнуть которого можно, следуя принципам: не добывать, не дробить и не обогащать ничего лишнего. В работе поставлены задачи разработки новых технологий и оборудования для достижения качественно иных показателей рудоподготовки.
Результаты анализа новой парадигмы основываются на принципах избирательности, по которым промежуточные и конечные продукты рудоподготовки предполагается формировать в результате последовательных циклов преобразования структурных элементов разделения в структурные элементы раскрытия. Поскольку при обычном измельчении вновь образованная поверхность гораздо (в десятки раз) выше поверхности срастания, сокращение объема материала при селективном разрушении позволит в разы снизить энергопотребление на раскрытие.
Областью применения рассматриваемой концепции является вся горно-перерабатывающая отрасль, поскольку практически все крупные недропользователи применяют одинаковый цикл рудоподготовки: взрывная отбойка–дробление–раскрытие–обогащение.

Ключевые слова: рудоподготовка; смена поколений технологий; селективное разрушение; ресурсосбережение.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Твердов А. А., Никишичев С. Б., Захаров В. Н. Проблемы и перспективы импортозамещения
в горной отрасли // Горная промышленность. 2015. № 5 (123). С. 54–58.
2. Яницкий О. Н. Четвертая научно-техническая революция и глубинные изменения процессов
глобализации // Вестник института социологии. 2017. Т. 8. № 2. С. 13–33.
3. Zartha W. S. Curve analysis and technology life cycle // Espacios. 2016. Vol. 37. No. 7. Р. 1–19.
4. Dube C., Gumbo V. Diffusion of innovation and the technology adoption curve: where are we? //
Business and Management Studies. 2017. Vol. 3. No. 3. Р. 34–52.
5. Hall B. H., Khan B. Adoption of new technology // New Economy Handbook: Hall and Khan. 2002.
Р. 1–38.
6. Christensen C. M. Exploring the limits of the technology s-curve. Part 1: Сomponent technologies //
Production and Operations management. 1992. Vol. 1. No. 4. Р. 334–357.
7. Альтшуллер Г. С. Творчество как точная наука. Петрозаводск: Скандинавия, 2004. 208 с.
8. Хопунов Э. А. Основы дезинтеграции руд и техногенных материалов. М.: РУСАЙНС, 2016.
474 с.
9. Хопунов Э. А. Конвергенция технологий переработки минерального сырья // Известия вузов.
Горный журнал. 2016. № 4. С. 131–139.
10. Демидюк Г. П., Викторов С. Д., Фугзан М. М. Влияние взрывного нагружения на эффектив-
ность последующих этапов обогащения // Взрывное дело. 1986. № 89/46. С. 116–120.
11. Симаков Д. Б. Обоснование рациональной степени дробления в технологических процессах
на карьерах: автореф. дис. … канд. техн. наук. Магнитогорск, 2007. 17 с.
12. Тангаев И. А. Энергоемкость процессов добычи и переработки полезных ископаемых.
М.: Недра, 1986. 232 с.
13. Жариков С. Н. Зависимость энергоемкости взрывания горных пород от энергоемкости их
бурения // Горный журнал. 2009. № 6. С. 60–62.
14. Нагорный В. П., Денисюк И. И., Швейкина Т. А., Лихван В. М. Определение частоты соб-
ственных колебаний разрушаемого блока горного массива // Известия вузов. Горный журнал. 2013.
№ 6. С. 147–150.
15. Серяков В. М., Волченко Г. Н., Серяков А. В. Геомеханическое обоснование схем отбойки
рудных блоков, учитывающих перераспределение статического поля напряжений при короткоза-
медленном взрывании // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2005.
№ 1. С. 46–52.
16. Арсентьев В. А., Вайсберг Л. А., Устинов И. Д. Направления создания маловодных техноло-
гий и аппаратов для обогащения тонкоизмельченного минерального сырья // Обогащение руд. 2014.
№ 5. С. 3–9.

Поступила в редакцию 31 января 2019 года

Категория: ОБОГАЩЕНИЕ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

• Цыпин Евгений Федорович
• Попова Елена Владимировна
• Ефремова Татьяна Александровна

Цыпин Е. Ф., Попова Е. В., Ефремова Т. А. Влияние рентгенорадиометрической сепарации на технологические показатели глубокого обогащения забалансовой цинковой руды // Известия вузов. Горный журнал. 2019. № 4. С. 71–79. DOI: 10.21440/0536-1028-2019-4-71-79

Введение. В последнее время в переработку вовлекаются руды сложного химического и минералогического состава, в том числе и забалансовые руды. Для забалансовых руд характерно невысокое содержание ценного компонента. Одним из наиболее перспективных методов повышения качества сырья является рентгенорадиометрический. Целью работы является изучение влияния предварительного обогащения рентгенорадиометрическим методом на технологические показатели флотационного обогащения забалансовой цинковой руды.
Методика. Исследование проведено на забалансовой цинковой руде крупностью –50+0 мм. Из исходной руды выделены несортируемый класс крупности и один машинный класс +30 мм. Машинный класс разделен на рентгенорадиометрическом сепараторе с получением концентрата рентгенорадиометрической сепарации (РРС) и хвостов РРС. Путем смешивания концентрата РРС в заданной пропорции с содержанием несортируемого класса 80, 60, 30 % сформированы объединенные продукты, являющиеся продуктами питания флотации. Проведено флотационное обогащение данных продуктов с получением грубого цинкового концентрата и флотационных хвостов. Рассчитаны технологические показатели.
Выводы. Совместное применение рентгенорадиометрической сепарации и флотационного обогащения забалансовой цинковой руды позволяет существенно повысить технологические показатели и пересмотреть подходы к построению технологии обогащения данной руды.

Ключевые слова: предварительная концентрация; флотация; рентгенорадиометрическая сепарация; забалансовая цинковая руда; технологические показатели; предварительное обогащение.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Цыпин Е. Ф. Обогащение в стадиях рудоподготовки: науч. монография. Екатеринбург: УГГУ, 2015. 303 с.
2. Бочаров В. А., Игнаткина В. А. Технология обогащения полезных ископаемых. Т. 1. М.: Руда и металлы, 2007. 952 с.
3. Härkki K. Overcoming sustainability challenges of future concentrator plants // Proceedings of the XXVII International Mineral Processing Congress. Santiago, Chile: Gecamin, 2014. Chap. 1.
4. Moore P. Processing performance // International Mining. 2018. January. P. 66–73.
5. Максимов И. И. XXVII Международный конгресс по обогащению полезных ископаемых. Часть 1 // Обогащение руд. 2015. № 3. С. 3–11. DOI: 10.17580/or.2015.03.01
6. Максимов И. И., Баранов В. Ф., Богданович А. В., Кибирев В. И. XXVII Международный конгресс по обогащению полезных ископаемых. Часть 2 // Обогащение руд. 2015. № 6. С. 50–58. DOI: 10.17580/or.2015.06.10
7. Цыпин Е. Ф. Информация и обогатительные процессы // Известия вузов. Горный журнал. 2012. № 1. С. 86–92.
8. Kolacz J. Sensor based sorting with signal pattern recognition: The new powerful tool in mineral processing // Proceedings of the XXVII International Mineral Processing Congress. Santiago, Chile: Gecamin, 2014. Chap. 16. P. 106–115.
9. Федоров Ю. О., Кацер И. У., Коренев О. В., Короткевич В. А., Цой В. П., Ковалев П. И., Федоров М. Ю., Поповский Н. С. Опыт и практика рентгенорадиометрической сепарации руд // Известия вузов. Горный журнал. 2005. № 5. С. 21–37.
10. Цыпин Е. Ф., Овчинникова Т. Ю., Ефремова Т. А., Пестов В. В. Построение технологических схем предварительного обогащения многокомпонентных руд // Обогащение руд. 2016. № 5. С. 8–13. DOI: 10.17580/or.2016.05.02
11. Пестов В. В. Разработка и использование программно-методического обеспечения рентгенофлуоресцентной сепарации минерального и техногенного сырья // Известия вузов. Горный журнал. 2011. № 8. С. 111–117.
12. Санакулов К. С., Руднев С. В. Комплекс рентгенорадиометрического обогащения сульфидных руд месторождения Кокпатас // Горный вестник Узбекистана. 2010. № 1 (40). С. 3–7.
13. Санакулов К. С., Руднев С. В., Канцель А. В. О возможности отработки месторождения Учкулач с использованием технологии рентгенорадиометрического обогащения свинцово-цинковых руд // Горный вестник Узбекистана. 2011. № 1 (44). С. 17–20.
14. Повышение эффективности подземной разработки урановых месторождений: научное издание / В. И. Култышев [и др.]. М.: МГИУ, 2007. 212 с.
15. Колесаев В. Б., Литвиненко В. Г., Култышев В. И. Комбинированная технология переработки бедных урановых руд // Горный журнал. 2008. № 8. С. 50–53.
16. Шемякин В. С., Скопов С. В., Маньковский Р. В., Красильников П. А., Мамонов Р. С. Предварительное обогащение кварцевого сырья // Известия вузов. Горный журнал. 2016. № 8. С. 74–79.
17. Зверев В. В., Литвинцев Э. Г., Рябкин В. К., Гусев С. С., Кузнецова О. В., Глушко Т. В., Ратнер В. Б., Рябкина З. П. Радиометрическая сепарация как основной процесс в технологической схеме обогащения минерального сырья // Обогащение руд. 2001. № 5. С. 3–6. Поступила в редакцию 20 марта 2019 года

Категория: ОБОГАЩЕНИЕ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

• Морозов Юрий Петрович
• Валиева Ольга Сергеевна
• Eвграфова Елена Леонидовна

УДК 622. 7 DOI: 10.21440/0536-1028-2019-4-80-88

Морозов Ю. П., Валиева О. С., Евграфова Е. Л. Совершенствование разомкнутой схемы флотации на основе дробной подачи собирателя по фронту флотации // Известия вузов. Горный журнал. 2019. № 4. С. 80–88. DOI: 10.21440/0536-1028-2019-4-80-88

Предмет и цель работы. Разработка и оптимизация схем флотации является важным направлением совершенствования технологии флотации. Перспектива совершенствования схемных решений флотации связана с использованием разомкнутых схем, в которых наиболее полно реализуются условия приближения к идеальному флотационному каскаду.
Целью данной работы является изучение возможностей повышения эффективности разомкнутых схем флотации на основе рационального объединения и флотации в отдельных ступенях продуктов при дробной подаче собирателя по фронту флотации.
Методология. Для получения закономерностей формирования разнокачественных продуктов при дробной подаче собирателя выполнено покамерное опробование разомкнутых схем на двух обогатительных фабриках при переработке медных руд. В лабораторных условиях исследована кинетика флотации медной руды при дробной подаче собирателя в процесс. Покамерным опробованием разомкнутых схем и исследованием кинетики флотации медной руды при дробной подаче собирателя в процесс установлено ступенчатое формирование пенного продукта по фронту флотации. Полученные закономерности могут быть использованы при формировании разомкнутых схем флотации при снижении смешивания разнокачественных продуктов, что приводит к существенному повышению показателей флотации.
Выводы. Выявленные закономерности раскрывают дополнительные возможности совершенствования флотационного обогащения сульфидных руд на основе использования разомкнутых схем флотации с дробной подачей собирателя по фронту флотации.

Ключевые слова: разомкнутые схемы флотации; дробная подача собирателя; формирование потоков; технологическая схема; компоновочное решение.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Чантурия В. А., Шадрунова И. В., Горлова О. Е. Инновационные процессы глубокой и комплексной переработки техногенного сырья в условиях новых экономических вызовов // Эффективные технологии производства цветных, редких и благородных металлов: матер. междунар. науч.- произв. конф. Алматы: КНИТУ, 2018. С. 7–13.
2. Чантурия В. А., Козлов А. П. Современные проблемы комплексной переработки труднообогатимых руд и техногенного сырья // Плаксинские чтения: матер. междунар. науч. конф. 2017. Красноярск: СФУ, 2017. С. 3–6.
3. Погорелый А. Д. О флотационной характеристике промышленной пульпы // Известия вузов. Цветная металлургия. 1961. № 5. С. 58–68. 4. Погорелый А. Д. Расчет схем флотационного разделения // Известия вузов. Цветная металлургия. 1958. № 2. С. 26–32.
4. Барский Л. А., Козин В. З. Системный анализ в обогащении полезных ископаемых. М.: Недра, 1978. 486 с.
5. Динь-Нгог-Данг. Моделирование и оптимизация процесса флотационного разделения на основе вероятностных представлений: автореф. дис. … докт. техн. наук. М., 1982. 43 с.
6. Hassanzaden A., Cagiziki S., Ozturd Z. A novel statistical insight to selection of the best flotation kinetic model // XXIX Int. min. proc. cong. IMPC. 2018. P. 67.
7. Бочаров В. А., Игнаткина В. А. Рациональные технологии флотации труднообогатимых колчеданных руд цветных металлов // Новые технологии обогащения и комплексной переработки труднообогатимого природного и техногенного минерального сырья: матер. междунар. совещ. Плаксинские чтения–2011. Екатеринбург: Форт Диалог–Исеть, 2011. С. 217–221.
8. Riguelme A., Desbiens A., del Villar R., Maldonado M. Identification of a nonlinear dynamic model of the bubble size distribution in a pilot flotation column // International Journal of Mineral Processing. 2015. Vol. 145. P. 7–16.
9. Minz F. E., Bolin N.-J., Lamberg P., Bachmann K., Gutzmer J., Wanhainen Ch. Distribution of Sb minerals in the Cu and Zn flotation of Rockliden massive sulphide ore in north-central Sweden // Minerals Engineering. 2015. Vol. 82. P. 125–135.
10. Zhigang H., Shujuan D. Flotation experiment research on a polymetallic sulfide ore of Cu, Pb, and Zn in Shanxi province // Journal of Chemical and Pharmaceutical Research. 2014. No. 6(4). Р. 121–127.
11. John Chadwick. Float data // International Mining. 2018. November. P. 12–22.
12. Морозов Ю. П., Морозов В. В. Оптимизация технологии флотации с разомкнутыми схемами // Новые технологии обогащения и комплексной переработки труднообогатимого природного и техногенного минерального сырья: матер. междунар. совещ. Плаксинские чтения–2011. Екатеринбург: Форт Диалог–Исеть, 2011. С. 217–221.
13. Морозов Ю. П., Евграфова Е. Л., Валиева О. С. Формирование пенных продуктов в разомкнутых схемах флотации // Научная основа и практика переработки руд и техногенного сырья: матер. междунар. науч.-техн. конф. Екатеринбург: Форт Диалог–Исеть, 2015. С. 147–150.

Поступила в редакцию 6 марта 2019 года